Пая́льник або лютівни́к — найпростіший ручний інструмент (після розігрітої викрутки) для контактного нагріву об'єктів шляхом передачі їм тепла від розжареного твердого тіла. Призначений для здійснення операцій лудіння поверхонь та спаювання деталей шляхом локального паяння. Конструктивно складається з нагріваємого робочого органу («жала») та теплоізольованої ручки. Теплові характеристики типових паяльників, дозволяють використовувати їх для виконання паяльних робіт з вживанням лише м'яких припоїв. Перші конструкції подібних інструментів могли бути відомі ще за часів бронзової доби.
- В наш час, до типових сфер поширення паяльників відносяться галузі електротехніки, електроніки, приладобудування та засобів зв'язку. Тут вони в основному використовуються при здійсненні монтажних та ремонтних робіт, а інколи і в умовах виробництва. Але варто зазначити, що у сучасному масовому виготовленні продукції широко застосовуються інші засоби паяння, такі як [en], [en] та [en]. За допомогою великих та потужних паяльників можна з'єднувати металеві вироби з листових матеріалів. Інколи паяльники використовуються для зварювання пластмас (зокрема, пластикових труб) та у пірографії.
Паяльник | |
Паяльник у Вікісховищі |
Конкретні прийоми роботи з паяльником залежать як від його конструкції, так і від типу виконуваних ним робіт, а також від вигляду спаюваних деталей і застосованих паяльних матеріалів. Найпоширенішим сучасним типом паяльників є звичайний електричний паяльник.
Класифікація паяльників
Існує багато різновидів паяльників і їх можна класифікувати за різними властивостями та характерними ознаками, зокрема: за потужністю, методом розігріву (постійний або періодичний), джерелом нагріву (електричні, газові, на рідкому паливі), зовнішнім виконанням (класичні, паяльні пінцети, пістолети, паяльні станції та ін.), призначенням, тощо.
На підставі конструктивних особливостей, паяльники бувають:
- Із змінним паяльним стрижнем. В них реалізовано можливість швидкої заміни відпрацьованого жала на нове, або встановлення жала іншої форми відповідно до виконуваних робіт. Даний різновид паяльників рекомендується для застосування в радіомонтажі та приладобудуванні;
- Із незмінним стрижнем. Відзначаються спрощеною конструкцією та низькою вартістю. Зазвичай, такі паяльники є одноразовими і у випадку виникнення несправностей їх ремонт не передбачається.
На підставі методу нагріву, існують паяльники:
- Непрямого нагріву;
- Безперервного нагріву;
- Форсованого нагріву;
- Імпульсного нагріву;
- Терморегульовані;
За потужністю електричні паяльники поділяються на:
- Малопотужні (6–30 Вт). Використовуються для паяння дуже тонких провідників та дрібних деталей, наприклад, струмознімачів із дорогоцінних металів;
- Середньої потужності (30–100 Вт). Придатні для паяння монтажних з'єднань. Наприклад, з'єднання об'ємом 0,1 см3 (провідники діаметром до 1 мм) можна спаювати паяльниками потужністю 60–80 Вт із жалом 10–12 мм;
- Потужні (більше 100 Вт). Застосовуються при пайці товстих провідників діаметром 5–7 мм. На практиці, максимальна потужність електричних паяльників, зазвичай, не перевищує 300 Вт, але в окремих випадках може досягати 500 Вт.
За компонуванням паяльники поділяються на:
- Молоткові. Їх зручно використовувати для паяння відкритих швів, наприклад при з'єднанні монтажних планок, кінчиків проводів, штепсельних роз'ємів, при паянні металевих кожухів, тощо. Таке компонування мають в основному лише масивні та потужні паяльники;
- Торцові. Застосовуються при паянні з'єднань в умовах обмеженого простору, наприклад, в середині приладу або на платах із щільним монтажем радіодеталей. Рекомендуються для застосування в радіомонтажі та приладобудуванні. Вони дозволяють зручно працювати у важкодоступних місцях, там, де використання молоткового паяльника є неможливим;
- Кутові. Даний різновид являє собою проміжний варіант, у якому жало паяльника зорієнтоване по відношенню до його ручки під деяким кутом, меншим 90°. В окремих моделях застосовується змінне мідне жало збільшеної довжини, яке проходить крізь нагрівальний елемент. Це дає користувачу змогу поступово просувати жало вперед по мірі його скорочення внаслідок регулярних запилювань і зачисток. Така конструкція сприяє зменшенню витрат міді.
Принцип роботи
Важливими перевагами паяльників над усіма іншими паяльними засобами є здатність забезпечувати строго локальний нагрів та швидку передачу тепла у зону паяння. Робочий орган паяльника (жало) виготовляється з металу із високою теплопровідністю та теплоємністю, завдяки чому, акумульоване у ньому тепло, через точку дотику, дуже швидко перетікає до спаюваних деталей. Інші паяльні засоби, які здійснюють нагрів через струмінь розжареного газу (наприклад паяльна лампа або термофен), забезпечують більш повільну теплопередачу, оскільки гази мають значно гіршу теплопровідність ніж метали. В результаті, процес паяння може займати тривалий час, що призводить до значного нагріву не тільки зони паяння але і оточуючих ділянок.
В точці дотику паяльника, відбувається швидкий розігрів спаюваної деталі, який супроводжується одночасним охолодженням самого паяльника. В момент вирівнювання їх температур, розігрів зони паяння припиняється, і спаювана деталь разом із жалом паяльника може почати охолоджуватися, за рахунок власного розсіювання тепла. Усі ці процеси тривають певний час, який залежить від теплоємності та теплопровідності не тільки паяльника, але і спаюваних деталей, а також від якості теплового контакту між ними і потужності тепловиділення нагрівача паяльника (якщо він є). Цей час має бути достатнім для нагріву поверхонь деталей вище температури топлення припою, а рідкий припій при цьому, має встигнути розтектися по поверхнях деталей, змочити їх, і вступити з ними у надійний контакт.
У цілому, температура паяльника тим стабільніша, чим більшою є його теплоємність і, відповідно, маса. Тому із збільшенням маси паяльника зростає і загальна продуктивність процесу паяння внаслідок скорочення витрат часу на здійснення його періодичного нагріву, а також завдяки покращенню якості паяних швів. Але водночас, виникає потреба у застосуванні більш потужних джерел тепла, оскільки зі зростанням теплоємності паяльника збільшується і тривалість його початкового розігріву до робочої температури.
Застосування
Вибір паяльника здійснюється відповідно до виконуваних ним робіт. Форма його жала має відповідати формі спаюваного з'єднання, а вага та потужність мають узгоджуватися із розмірами та товщиною спаюваних виробів. Необхідно враховувати, що кількість тепла, яка потрібна для розігріву з'єднуваних деталей, зростає разом із збільшенням їх маси і теплопровідності. В той же час, акумульованого у паяльнику тепла повинно бути достатньою для того, щоб при виконанні пайки він сильно не охолоджувався і був здатний витримувати більш-менш рівномірну температуру.
Масивні деталі із значною теплопровідністю потрібно паяти великим, потужним паяльником. Загалом, маса паяльників може досягати 5 кг, однак, в більшості випадків вона рідко перевищує 2 кг, оскільки її обмежують вимоги зручності користування. Отже обмеженими виявляються також маса і розміри деталей, придатних для спаювання. В основному, сфера застосування паяльників зупиняється на паянні і лудінні м'якими припоями металевих виробів, виготовлених з не дуже товстих листових матеріалів. Для спаювання більш масивних деталей використовуються паяльні лампи та інші засоби. Можливості паяльника можна дещо розширити, якщо в процесі паяння здійснювати додатковий підігрів деталей зовнішніми джерелами тепла.
У галузях електротехніки та електроніки в основному використовуються електричні паяльники малої та середньої потужності. Однак, інколи, потрібними виявляються і високопотужні паяльники, наприклад, при паянні радіаторів, металевих кожухів або корпусів. Для спаювання електронних компонентів рекомендується обирати паяльник, здатний здійснювати процес паяння кожного з'єднання не більше ніж за 2 секунди. Його теплоємність та температура мають бути достатніми для того, щоб в межах цього часу забезпечити потрібний прогрів з'єднуваних деталей, припій має встигнути розтектися по з'єднанню, змочити його і затвердіти. Якщо контакт із рідким припоєм перевищує 2 сек., якість спаю може істотно погіршитися. В першу чергу, це може спричинити перегрів компонентів, що збільшує ризики виникнення теплових ушкоджень. Крім того, при надмірній тривалості паяння, флюс вичерпує свої корисні хімічні властивості і утворює велику кількість залишків, які можуть забруднювати з'єднання. Також варто брати до уваги, що рідкий припій має тенденцію до розчинення в собі металів із якими він вступає у контакт. Як наслідок, при тривалому знаходженні у рідкому стані, в припої значно зростає кількість сторонніх речовин і суттєво змінюється його хімічний склад, а при наступному затвердінні, в ньому утворюються інтерметалічні сполуки, які у більшості випадків істотно погіршують фізичні якості спаю. З іншого боку, при паянні електронних компонентів, застосовувати потужні паяльники без терморегуляції із високою теплоємністю, також не рекомендується. Їх жала можуть розігріватися до надмірно високої температури і добре її утримувати. В результаті, каніфольний флюс буде миттєво згорати з інтенсивним утворенням білого диму, не реагуючи при цьому із матеріалом спаюваних деталей. Ризик теплового пошкодження компонентів також значно зростає. З огляду на подібні ускладнення, в галузі електроніки рекомендується застосовувати терморегульовані паяльники.
Перед початком паяння потрібно переконатися, що жало паяльника у своїй робочій частині (на кінчику) має рівну та чисту поверхню. Оскільки шари оксидів на жалі і спаюваних деталях, а також прошарок повітря між ними, мають низьку теплопровідність, тому в процесі паяння, якісний тепловий контакт відбувається виключно через рідкий припій. Для забезпечення потужного перетоку тепла від паяльника до місця паяння, його жало на ділянці дотику має бути суцільно вкрите рідким припоєм (залуджене). У разі необхідності, жало треба відповідним чином підготувати (див. залудження жала паяльника).
Після вмикання, паяльнику потрібен певний час для досягнення робочої температури, який для паяльників безперервного нагріву може становити від 3 до 10 хвилин. Підготовлений пальник, зазвичай, залишається увімкнутим в електромережу і знаходиться у розігрітому стані впродовж усього сеансу роботи. При цьому, його не можна класти на стіл або іншу найближчу поверхню, оскільки паяльник при цьому швидко охолоджується, забруднюється і може травмувати робітника або пошкодити оточуючі предмети і спричинити пожежу. Для тимчасового утримання розжареного паяльника існують спеціальні підставки.
При пайці з використанням роздільних паяльних матеріалів, флюс та припій можуть подаватися окремо. При цьому, за допомогою паяльника здійснюється початковий нагрів флюсу, із подальшим піднесенням припою. В результаті, розплавлений припій змочує жало, пристає до нього, після чого, вкриті флюсом краплі припою переносяться на ділянку паяння. Можуть застосовуватися також спеціалізовані паяльні матеріали, такі як або паяльна паста, у яких флюс об'єднано із припоєм на етапі виробництва. При пайці з'єднань трубчатим припоєм, рекомендується спочатку внести паяльник на ділянку з'єднання і доторкнутися жалом до тієї деталі, яка має більшу теплоємність. Одразу після цього, у точку дотику між жалом і деталлю, подається кінчик припійної трубки. Варто зазначити, що трубчатий припій призначений спеціально для здійснення ручного паяння із використанням паяльника, і він з успіхом застосовується в галузях електротехніки та електроніки з першої половини XX ст.
Рекомендована температура жала при здійсненні паяння є на 30–40 °C вищою ніж температура плавлення використовуваного припою, оскільки перегрів збільшує рівень активації поверхонь взаємодіючих металів. Також успішно практикується перевищення температури на 70–90 °C. Перегрів жала, який при цьому виникає, є короткотривалим і не призводить до надмірного окиснення поверхонь рідкого припою та металевих деталей, тим більше, що вони захищені флюсом.
При здійсненні паяння часто виникає потреба очищення жала від забрудненого або надлишкового припою, а також від залишків флюсу. Крім того, звичайне мідне жало у нагрітому стані безперервно окиснюється і на ньому утворюється нагар, який погіршує теплопередачу. Він може легко відшаровуватися від жала і здатний забруднювати припій. Із зростанням робочої температури, нагар формується інтенсивніше. Для швидкого очищення розігрітого жала існують спеціальні губки, виготовлені з целюлози або металевої стружки. Металеві губки мають перевагу, оскільки їх не потрібно змочувати водою, вони не утворюють пару і краще очищують жало. Але якщо паяльник має необгораєме жало, целюлозна губка може стати для нього кращим варіантом, оскільки вона не залишає подряпин і зберігає шар необгораємого покриття (див. незгораєме жало).
Після завершення робіт і перед вимкненням паяльника, його жало рекомендується очистити, та ще раз гарно облудити (див. залудження жала паяльника). Це забезпечить йому тривалий строк служби та дозволить без ускладнень повторно розігріти паяльник і одразу приступити до роботи.
Різновиди паяльників
Паяльник непрямого нагріву
Паяльники даного типу нагріваються вручну від зовнішнього джерела тепла, яким може виступати паяльна лампа, багаття, піч, горн, тощо. Вони є класичними зразками паяльних засобів і були дуже поширені у минулому. Фактично, їх поява відбулася близько 4000 років тому, разом з відкриттям людиною паяльних властивостей олова. Зокрема, молоткові різновиди паяльників відомі ще з античних часів. Такі інструменти продовжували активно використовуватися до кінця XIX ст.
Паяльник непрямого нагріву являє собою масивний мідний стрижень прямокутного або круглого перерізу з високою теплоємністю, який закріплений на довгому металевому держаку, виготовленому, зазвичай, із заліза. Залізо має відносно низьку теплопровідність, що дозволяє зменшити відтік акумульованого тепла. Утримання паяльника відбувається за допомогою дерев'яної ручки, розміщеної на іншому боці держака. Для зручності використання, мідний стрижень з одного краю загострювався у формі клину, конуса або піраміди. При цьому, мідь, з якої він виготовляється, повинна бути якомога чистішою, що значно подовжує строк служби паяльника. Маса стрижня є його найважливішою характеристикою і визначає усі основі робочі якості такого паяльника: тепловіддачу, стабільність температури, тощо. Масивний паяльник виявляється більш вигідним, але в той же час, занадто велика вага ускладнює роботу. Зазвичай, маса стрижня знаходилася в межах від 250 до 1000 гр., а інколи могла досягати 2000 гр.
Якщо в процесі паяння такий паяльник надмірно охолоджувався і не міг більше розтопити припій, його знову нагрівали. При цьому, розігрів ніколи не доводився до початку червоного розжарення міді, тому типові температури паяння не перевищували 300 °C. Для очищення мідного стрижня слугував спеціальний паяльний камінь, за допомогою якого можна було витерти його робочу поверхню. Даний різновид паяльників відомий також як паяльники періодичного нагріву.
Існували також більш зручні у використанні паяльники на рідкому паливі та газові паяльники. В їх конструкції було реалізовано безперервну подачу горючої речовини від невеличкої паяльної лампи, вбудованої в паяльник, або від зовнішнього балону. Завдяки цьому мідний стрижень при роботі постійно нагрівався відкритим полум'ям. Такі паяльники були одним з різновидів паяльників постійного нагріву.
Електричний паяльник
Найбільш зручний у застосуванні, і в наш час дуже поширений різновид паяльників.електромережі, від блоку живлення або від хімічного джерела струму (у портативних моделей, наприклад, із технологією [en]). Струм перетворюється в тепло за допомогою нагрівального елементу, при чому, максимальна електрична потужність таких паяльників може досягати 300–500 Вт.
Джерелом нагріву в них виступає електричний струм безпосередньо відПерші зразки подібних пристроїв почали з'являтися починаючи з кінця XIX ст, а вже у 1894 році Американська компанія електричних нагрівачів організувала їх серійне виробництво у Детройті. В Європі винахід електричного паяльника пов'язується з ім'ям німецького інженера Ернста Сакса (нім. Ernst Sachs), який у 1921 році запатентував першу конструкцію електричного паяльника молоткового типу, призначеного для використання у промисловості. Того ж року, ним була заснована компанія , метою якої стало виробництво електричних паяльних інструментів.
Поширеним недоліком електричних паяльників є часте перегорання спіралей нагрівальних елементів та обмежена потужність, яка виявляється недостатньою для паяння дуже масивних деталей. Тому подібні пристрої здебільшого застосовуються лише у випадках здійснення періодичного паяння відносно невеликих деталей.
Важливою вимогою до електричних паяльників є наявність в них заземлення. Їх робота безпосередньо пов'язана з електричною напругою, що в деяких ситуаціях створює ризик ураження працівника струмом або може вивести з ладу спаювані електронні компоненти.
Існує багато типів електричних паяльників, в яких застосовуються суттєво відмінні режими роботи нагрівального елементу, зокрема:
Безперервного розігріву
У паяльниках даного різновиду, нагрів жала відбувається постійно, впродовж усього сеансу паяльних робіт, причому в них можуть бути додатково передбачені засоби ручного регулювання потужності нагріву. Подібний режим роботи застосовувався і в минулому у паяльниках на горючому паливі (газовому або рідинному), де джерелом тепла виступало полум'я. Вони являли собою модифікацію паяльника непрямого нагріву, до якого було додано засоби подачі палива. В наш час, найбільш поширеним типом паяльників безперервного нагріву є звичайний електричний паяльник, в якому реалізовано постійний нагрів від електронагрівального елемента. Також існують сучасні портативні моделі газових паяльників із аналогічним, безперервним, режимом роботи.
Після вмикання електричного паяльника, йому потрібен деякий час для розігріву і досягнення прийнятної, для здійснення паяння, температури. До 250 °C малопотужні паяльники розігріваються за 3–6 хвилин, тоді як у потужних паяльників це займає 6–10 хвилин.
Температура паяльника визначається тільки точкою рівноваги між процесами тепловиділення нагрівача і тепловіддачі жала. Тому впродовж сеансу паяльних робіт можливі значні коливання його температури, які можна зменшити тільки за рахунок застосування паяльника із більшою теплоємністю жала і, відповідно, масою.
В окремих моделях можуть бути присутні засоби ручного регулювання потужності нагрівача. Найчастіше в цій якості виступають автотрансформатори або тиристорні регулятори напруги, аналогічні освітлювальним димерам. Застосування подібних пристроїв дозволяє змістити точку теплової рівноваги на жалі паяльника, що дає змогу змінювати його температурний максимум. Однак для стабілізації температури жала такі засоби не придатні, і тому з цією метою використовуються інші пристрої (див. терморегульований паяльник).
При застосуванні тиристорних регуляторів необхідно брати до уваги, що напруга на їх виході може мати несинусоїдальну форму із різкими стрибками в моменти відкриття тиристора. В результаті, нагрівальний елемент паяльника буде живитися змінною напругою із високочастотними гармоніками, які наводитимуть на жалі імпульси високої напруги. Використання такого паяльника для паяння чутливих напівпровідникових компонентів, особливо пристроїв з ізольованим затвором, виготовлених за КМОН або МДН-технологією, може вивести їх з ладу. Тому при використанні, жало паяльника має бути заземлене.
Форсованого розігріву
В таких паяльниках передбачається два режима роботи електричного нагрівального елементу: основний та форсований. Вибір режиму здійснюється оператором вручну за допомогою перемикача.
На форсованому режимі, нагрів жала відбувається за підвищеної потужності, що дає змогу паяльнику після вмикання розігрітися до 250 °C за 1 хвилину. Це значно скорочує тривалість відновлення після значного охолодження і є корисним при пайці масивних деталей з високою теплоємністю.
На основному режимі нагрівальний елемент працює за половинної потужності, чого цілком достатньо для підтримки необхідної температури паяння.
В їх конструкції, зазвичай, використовується діод, який послідовно вмикається до електричного кола нагрівального елементу, що працює на змінному струмі. Це забезпечує зменшення середнього значення (потужності) у 2 рази. Для переведення паяльника у форсований режим, застосовуєтья перемикач, який шунтує діод і пускає струм в обхід нього.
Імпульсного розігріву
В даному типі електричних паяльників реалізовано ідею швидкого, практично миттєвого (імпульсного), нагріву, одразу після вмикання. Вони, зазвичай, виготовляються у вигляді пістолета з термостійкої пластмаси, а їх розігрів відбувається допоки користувач тримає натиснутим "курок". Подібні паяльники здатні досягнути температури 250 °C в середньому через 9-12 секунд після вмикання. Часто в них додатково передбачаються вбудовані засоби підсвічування ділянки паяння. Імпульсні паяльники є зручними при нерегулярному, швидкому використанні, коли витрати часу на очікування розігріву та послідуючого охолодження паяльника можуть бути більшими, ніж тривалість самого сеансу паяння.
Вперше подібні пристрої були розроблені у США на початку 1940-х років. Пізніше, у 1946 році, Карл Веллер (англ. Carl E. Weller) отримав патент на "електричний нагрівальний апарат" у формі пістолета, конструкція якого в подальшому стала класичною для даного типу паяльників. Їх основною особливістю є те, що жало в них нагрівається електричним струмом напряму, і тому фактично воно одночасно виступає у ролі нагрівального елементу. Це об'єднане "жало-нагрівач" виготовляється з міді у вигляді дроту великого діаметра, якому, зазвичай, надається форма "U"-подібної дуги. З огляду на малий питомий опір міді, для нагріву такого елементу потрібен дуже великий струм (порядку сотень ампер), який поступає від електромережі через знижуючий трансформатор особливої конструкції. Вторинна обмотка такого трансформатора може складатися лише з одного об'ємного витка із малим опором, що забезпечує йому дуже високі вихідні струми при малій напрузі. Виток обмотки та вивідні з'єднувальні провідники, також виготовляються з міді, і при цьому мають більший, ніж у "жала-нагрівача", переріз, що забезпечує їм значно мешний, у порівнянні із жалом, електричний опір. В результаті, при протіканні потужного струму основне тепловиділення відбувається тільки у робочій частині паяльника і при цьому забезпечується дуже швидкий нагрів. В той же час, загальна теплоємність такого "жала-нагрівача" виявляється порівняно низькою, що при тривалій роботі у холостому режимі призводить до його значного перегріву. Температура жала при цьому може сягати 500 °C. Для живлення освітлювального елементу слугує відгалуження первинної обмотки трансформатора, яке забезпечує напругу, достатню для роботи мініатюрної галогенової лампи.
Варто зазначити, що в імпульсних паяльниках "жало-нагрівач" інколи може виготовлятися не з міді, а зі сплаву із більш високим питомим опором, зазвичай, з ніхрому. Однак, при порівнянні, такий підхід виявляє ряд недоліків: меншу теплопровідність жала та потребу у підвищеній робочій напрузі. Аналогічні паяльники за радянською термінологією також відомі як паяльники з петлеподібним нагрівачем. Вони могли вироблятися у вигляді малогабаритних та малопотужних пристроїв (10 Вт) із безперервним нагрівом, які були розраховані для паяння дрібних деталей та пірографії. До нагрівача міг під'єднуватися невеликий мідний кінчик, що виступав у ролі жала.
У сучасних конструкціях імпульсних паяльників може застосовуватися схема живлення із перетворювачем мережевої напруги, частоти 50 Гц, у напругу збільшеної частоти (18–40 кГц). Таке рішення дозволяє зменшити габарити та вагу основного знижуючого трансформатора, на який в подальшому поступає перетворена напруга, що робить увесь паяльник доволі ергономічним, компактним та легким (вага близько 200 гр.). Крім того, в таких паяльниках може бути додатково реалізовано електронне регулювання потужності, цифрова індикація режиму роботи, засоби форсованого розігріву та можливість роботи від альтернативних джерел живлення, зокрема від акумуляторних батарей.
Переваги паяльників імпульсного розігріву:
- Дуже швидкий нагрів і перехід у стан готовності після вмикання;
- Менші витрати електроенергії і вищий ККД, оскільки імпульсні паяльники споживають струм тільки в процесі паяння. На відміну від звичайних паяльників із безперервним розігрівом, їм не потрібно підтримувати робочу температуру при перебуванні у стані очікування;
- Більша безпека при застосуванні і менший ризик опіків. Після вимикання, паяльник швидко охолоджується і у стані очікування не становить загрози;
- Можливість досягнення доволі великих потужностей нагріву: 100–150 Вт і більше, в залежності від моделі;
- В конструкції присутні вбудовані засоби освітлення ділянки паяння;
- При роботі не потребує підставок, завдяки своєму швидкому охолодженню;
- Простота та надійність конструкції. Середнє напрацювання до відмови для імпульсних паяльників вітчизняного виробництва становить 5500 циклів нагріву.
Недоліки:
- Жало має низьку теплоємність, що створює значні коливання температури в процесі паяння. Існує ризик перегріву теплочутливих спаюваних деталей;
- Імпульсні паяльники класичної конструкції є доволі важкими та громіздкими пристроями, через наявність в їх складі вбудованого трансформатора, який працює напряму від електромережі на частоті 50 Гц. Більш сучасні моделі позбавлені цього недоліку;
- Форма жала зумовлена його одночасним виконанням ролі електро-нагрівального елемента. В більшості випадків вона має вигляд, подібний до літери "U" і не може бути довільно змінена за потребою користувача. Це значно знижує зручність використання і робить такі паяльники малопридатними для ряду робіт;
- "Жало-нагрівач" потребує обережного поводження при знятті окислів та забруднень. При застосуванні абразивних засобів очищення (наждачного паперу або напилка), зменшується його діаметр і в результаті змінюються електричні характеристики паяльника. Крім того, жало піддається дії ерозії від контакту із рідким припоєм і поступово розчиняється в ньому. Врешті-решт паяльник може стати непридатним до використання і тому він вимагає регулярної заміни зношених жал;
- Значні додаткові витрати міді на виготовлення трансформатора, його вторинної обмотки та вивідних контактних провідників, що є характерним для імпульсних паяльників класичної конструкції. Як наслідок – підвищена вартість у порівнянні із звичайними паяльниками. Однак, в той же час, для сучасних моделей це може бути не актуально;
- При вимиканні імпульсного паяльника, на його жалі виникає сплеск напруги за рахунок електромагнітної індукції, викликаної значними електричними струмами, які протікають через жало в процесі роботи. Подібний ефект може вивести з ладу чутливі електронні компоненти, що створює додатковий ризик пошкоджень при їх пайці із використанням таких паяльників. В цілому, застосовувати імпульсні паяльники в електроніці не рекомендується;
- В процесі роботи, жало також виробляє доволі сильне магнітне поле, яке може притягувати дрібні металеві об'єкти (гвинти, шайби, металеву стружку, та ін.), що мають високий вміст феромагнітних елементів (в основному, заліза або нікелю).
Терморегульований
В конструкцію електричних паяльників даного типу входять засоби стабілізації температури жала, які дозволяють з певною точністю утримувати задану температуру не залежно від виконуваних із паяльником дій. Спеціальний пристрій автоматично змінює подачу електричної енергії до нагрівального елементу, виходячи з поточної температури на жалі.
Перші засоби регулювання та стабілізації температури паяльників були створені в США компанією American Beauty на початку 1940-х років. З 1949 року було налагоджено серійне виробництво спеціальних підставок, які дозволяли підтримувати певний рівень температури паяльника, допоки він знаходився у стані очікування.
Система терморегуляції, у найпростіших випадках, може бути реалізована на основі механічного перемикача. В цій якості виступають біметалеві термореле (по аналогії із електричною праскою) або реле з магнітним елементом, який втрачає намагніченість при досягненні певної температури (точки Кюрі) і роз'єднує пружинний контакт. У сучасних терморегульованих паяльниках використовуються електронні системи автоматичного регулювання із датчиками на основі термопари. Вони дозволяють користувачу вільно задавати бажане значення температури жала, і здатні стабілізувати його із точністю ±2 °C. Такі паяльники входять в основному лише до складу паяльних станцій і часто оснащуються додатковими засобами індикації поточної температури. Також існують більш компактні моделі, в яких усі потрібні електронні компоненти змонтовані у ручці самого паяльника.
Терморегульовані паяльники придатні для здійснення паяння в умовах жорстких температурних обмежень. Це дозволяє використовувати їх для спаювання теплочутливих компонентів, через що основною сферою їх застосування є галузь електроніки.
Спеціальні електричні паяльники
Окрім звичайних електричних паяльників, існують також електричні паяльники нетипових конструкцій, призначені для особливих умов застосування та для виконання специфічних робіт. Такі паяльники, зазвичай, використовуються на виробничих підприємствах для здійснення професійного ручного паяння при виготовленні продукції.
Паяльник з автоподачею припою
Пристрої даного типу можуть виготовлятися у вигляді паяльних пістолетів або торцових паяльників і інколи входять до складу паяльних станцій. У них реалізовано засоби фіксації котушки і механізм його подачі на ділянку паяння за командою оператора.
Використання такого пристрою дозволяє усунути появу забрудненнь на паяльних матеріалах від їх постійного контакту із руками. Крім того, зменшується ризик деформації трубчатого припою внаслідок його перегинів та при розрізанні на шматки, що могло би призвести до порушеннь цілісності флюсового осердя і спричинити виникнення дефектів паяння. Найголовніше, у оператора при цьому відпадає потреба власноручного утримання , що при роботі вивільняє йому одну руку. Це дозволяє значно підвищити продуктивність праці при виконанні тривалих сеансів серійного паяння і є дуже корисним в умовах масового виробництва при виготовленні однотипних з'єднань.
Паяльник з контактним нагрівом
Характерною особливістю такого паяльника є те, що в ньому між нагрівальним елементом та мідним жалом відсутній шар ізоляції, який існує у звичайних паяльників і створює ефект теплового бар'єру, і тому, між ними виникає прямий електричний і тепловий контакт. Нагрів здійснюється безперервно, шляхом пропускання крізь нагрівач і жало сильного струму. При цьому, тепло вільно перетікає до жала без жодних перешкод, що забезпечує паяльнику гарну тепловіддачу і дозволяє розвивати високу потужність. Такі паяльники мають великий розмір і, зазвичай, компонуються у вигляді молотка. Вони призначені для використання в умовах виробництва для організації безперервного процесу паяння масивних деталей.
Джерелом живлення виступає масивний знижуючий трансформатор потужністю 20–30 кВт, який на виході забезпечує напругу 10–36 В. Струм від трансформатора протікає по двом мідним планкам великого перерізу, між якими затискається змінне мідне жало. Форма та розміри жала можуть бути довільними і обираються виходячи з вимог зручності та характеру виконуваних паяльних робіт. На внутрішніх сторонах мідних планок, які вступають у контакт із жалом, наплавлено шар ніхрому, який має збільшений питомий опір і тим самим забезпечує нагрів жала при протіканні струму. Увесь пристрій кріпиться на ручці із теплоізолюючого матеріалу.
Паяльники такої конструкції застосовуються при виготовленні колекторов електричних двигунів, а також для спаювання якірних обмоток із півниками колектора, дротових бандажів та при виконанні інших робіт. Вони мають значно більшу потужність та вищу надійність ніж паяльники із нагрівальними спіралями.
Електродуговий паяльник
В даному типі паяльників джерелом тепла для нагріву жала виступає електрична дуга, яка горить між жалом та . Вони також інколи називаються плазмовими паяльниками. Їх особливостями є висока потужність (1,5–2 кВт), великий розмір і значні максимальні температури жала, які можуть досягати 900 °C. Розігрів до 500 °C у електродугового паяльника масою 1 кг відбувається за 3 хв. Такі паяльники працюють у режимі періодичного нагріву і, зазвичай, компонуються у вигляді молотка.
Паяльник живиться від потужного трансформатора, однофазним струмом силою 40–45 А, під напругою 35–40 В. Один електричний контакт під'єднується до масивного жала через довгу латунну шпильку; інший, під'єдний через трубку до держака, в якому закріплено у вертикальному положенні вугільний електрод. Жало є змінним, виготовляється з міді і кріпиться у сталевому фіксаторі за допомогою декількох болтів. Для утримання паяльника слугує дерев'яна ручка, в середині якої проведено латунну трубку та шпильку, що забезпечують подачу живлення.
Перед початком роботи із таким паяльником, необхідно запалити в ньому електричну дугу. Для цього треба покласти декілька дрібних шматочків вугілля в заглиблення у мідному жалі, увімкнути живлення і опустити електрод до рівня його дотику із вугіллям. В процесі горіння дуги, вугільний електрод поступово руйнується і його довжина зменшується, тому через кожні 10–15 хвилин роботи, його необхідно просувати вперед на декілька міліметрів. Для захисту очей від шкідливого впливу ультрафіолетових променів необхідно одягати світлозахисні окуляри.
Паяльники даного типу застосовуються в умовах виробництва і особливо зручні при пайці бандажів електричних двигунів, оскільки, з огляду на значну масу якіра, для таких операцій потрібне потужне джерело тепла.
Індукційний паяльник
Використовується у складі паяльних станцій спеціального типу. Окремий нагрівальний елемент в його конструкції відсутній як такий. Тепло виділяється безпосередньо на жалі паяльника завдяки високочастотним індукційним струмам, що наводяться на ньому змінним магнітним полем від спеціальної котушки. При цьому, частина жала паяльника виконує роль осердя, навколо якого цю котушку намотано. Живлення котушки здійснюється від потужного генератора на частотах 400–500 кГц.
Вихрові струми розігрівають жало завдяки опору, який створює спеціальне покриття з залізо-нікелевого, феромагнітного сплаву, нанесене на самому жалі. Як тільки його температура досягає точки Кюрі, цей сплав втрачає свої феромагнітні властивості, опір одразу зникає і розігрів поверхні жала припиняється. Після зниження температури нижче порогового рівня, процес повторюється знову. Швидкодія усіх залучених в цей процес фізичних явищ, виявляється дуже високою, що дозволяє чітко витримувати певний рівень температури. Температура жала, в свою чергу, повністю визначається точкою Кюрі феромагнітного сплаву, нанесеного на його кінчик. Кількість тепла, яке отримує зпаюване з'єднання, фактично контролюється через миттєву потужність, що виділяється на жалі, а не через його температуру, як у звичайних термостабілізованих паяльниках.
В результаті, індукційні паяльники мають низку переваг, зокрема:
- Висока стабільність температури. Механізм термостабілізації виявляється дуже простим та надійним, оскільки йому не потрібна система автоматичного регулювання на основі термодатчиків та зворотних зв'язків. Як наслідок, в нього виявляються відсутні деякі небажані побічні ефекти, властиві усім САР: наприклад, (перерегулювання) та коливання температури. Температура жала підтримується природним шляхом: його матеріал поглинає з магнітного поля лише ту кількість енергії, яка потрібна для досягнення ним температури Кюрі;
- Висока миттєва потужність тепловиділення, яка при цьому ніколи не призводить до перегріву жала. Крім усього іншого, це забезпечує паяльнику дуже швидкий початковий розігрів з моменту вмикання (декілька секунд);
- Відсутність внутрішнього теплового бар'єру між жалом та зоною нагріву. Це покращує тепловіддачу та прискорює перетік тепла до ділянки паяння;
- Зручність використання. Для конструкції такого паяльника значна теплоємність жала не обов'язкова, крім того, в ній відсутній нагрівальний елемент. Це дозволяє зменшити масу та розміри утримуваного у руці паяльного інструменту і зробити його ергономічним;
- Вищий ККД ніж у звичайних електричних паяльників.
Недоліки:
- Неможливість вільно задавати температуру жала. Змінити температуру можна лише перейшовши на нове жало з іншою точкою Кюрі. Кількість жал в комплекті паяльника є обмеженою;
- Відносно низька максимальна температура жала. На холостому ходу вона знаходиться в межах 260–370 °C, в залежності від встановленого жала. Одразу після початку паяння температура різко падає ще на 40–50 °C. Для порівняння, у паяльників із звичайними резистивними нагрівачами максимальна температура жала типово може перевищувати 400 °C;
- Складність пристрою. Для роботи він потребує спеціального генератора, через що його реалізація можлива лише у вигляді масивної паяльної станції;
- Висока вартість, навіть у порівнянні з високоякісними паяльними станціями інших типів.
Технології індукційного нагріву паяльників, як правило, є патентованими та ексклюзивними. Це обмежує коло потенційних виробників та робить подібні пристрої малопоширеними та дорогими.
Ультразвуковий паяльник
Алюміній та його сплави особливо важко паяти або лудити звичайними засобами. Під дією атмосфери їх поверхня швидко окиснюється з утворенням твердої та хімічно стійкої плівки на основі оксиду алюмінію Al2O3. Ця речовина є надзвичайно міцною хімічною сполукою і погано піддається дії флюсів, через свій хімічно нейтральний характер. В результаті, між рідким припоєм та основним металом не виникає адгезії і паяне з'єднання не утворюється. З цих причин, впродовж десятиліть алюміній вважався важкоспаюваним або взагалі неспаюваним металом. В подальшому було розроблено ряд методик паяння алюмінію: попереднє травлення їдкими речовинами, механічне розтирання рідкого припою, створення гальванічних покриттів на ділянках паяння, застосування реактивних флюсів та спеціальних припоїв із високим вмістом цинку або кадмію, тощо. Але кожна з цих методик має недоліки, що обмежує сферу їх застосування.
Перші науково-дослідні роботи по використанню ультразвуку для лудіння і паяння алюмінію, та розробки перших зразків паяльників, були виконані у Німеччині в 1938–1940 роках. Було виявлено, що під дією ультразвукових (УЗ) коливань, в рідкому припої виникає явище кавітації, яке спричиняє ерозію оксидної плівки на поверхні алюмінію. При цьому, у розплаві додатково інтенсифікується хімічна активність та утворюються акустичні макро- і мікропотоки, які перемішують розплав і звіюють частинки оксидів, що спливають угору. Поверхня очищується від плівок та забруднень і добре змочується припоєм без застосування при цьому флюсу. Створена технологія ультразвукового (УЗ) паяння не тільки дозволяє ефективно спаювати алюміній та його сплави, але придатна і для з'єднання виробів із нержавіючої сталі, а також кераміки, скла, абразивів, феритів та інших неметалевих матеріалів.
Принциповою особливістю УЗ паяльника є наявність в його конструкції генератора високочастотних механічних коливань діапазону 18–60 кГц. Генератор з'єднаний із жалом, яке при виконанні робіт вводиться у розплавлений припій і передає коливання до рідкого середовища, викликаючи у ньому кавітацію. Нагрів припою на ділянці паяння може здійснювати сам УЗ паяльник, якщо в ньому передбачено нагрівальний елемент. У такому разі жало додатково оснащується електричним спіральним нагрівачем. Можуть існувати також моделі спрощеної конструкції, які потребують підведення тепла від зовнішніх засобів нагріву – від звичайного паяльника, газового пальника, електричної плитки, тощо. При роботі, жало УЗ паяльника повинне добре проводити механічні коливання і не амортизувати їх. Крім того, воно постійно піддається дії ерозії від кавітації, так само як і спаювані ним деталі. З цих причин, жало намагаються виготовляти з дуже твердих і пружних матеріалів, стійких до дії кавітації, наприклад, із срібно-нікелевого сплаву або нержавіючої сталі.
Основним елементом генератора механічних коливань виступає вібратор магнітострикційного або п'єзоелектричного типу, який живиться від електричного генератора ультразвукової частоти і при роботі здійснює поздовжні поступальні рухи. Усі типи вібраторів виготовляються з матеріалів, чутливих до підвищення температури, які при нагріванні втрачають основні властивості і не можуть ефективно працювати. Тому подібні компоненти мають бути теплоізольовані від розплавленого припою і вимагають застосування засобів охолодження у вигляді радіаторів або систем примусової циркуляції повітря чи води.
- Магнітострикційні вібратори на основі металевих феромагнітних сплавів мають високу питому щільність потужності, значну механічну міцність і здатні виступати потужними джерелами ультразвуку. Однак, на практиці, діапазон їх робочих частот обмежується проміжком 18–60 кГц. Крім того, вони мають низький ККД за рахунок значних втрат енергії через вихрові струми, що при їх роботі створює сильне тепловиділення і викликає потребу у охолодженні. В подальшому, було розроблено новий тип матеріалів – магнітострикційні ферити, які характеризуються високими значеннями електричного опору, що усуває проблему вихрових струмів і зменшує їх власний нагрів при роботі. В цілому, феритові вібратори мають вищий ККД, меншу вагу і габарити, не потребують охолодження і є значно простішими у виготовленні, оскільки їх можна робити монолітними. З іншого боку, їм властива крихкість і вони мають нижчу питому потужність ніж металеві магнітострикційні вібратори.
- П'єзоелектричні вібратори виготовляються з природних (мінеральних) або штучних (керамічних) монокристалічних п'єзоелектриків – кварцу, сегнетової солі, титанатів барію та , цирконату та ін. Вони мають низьку вартість, можуть виготовлятися у довільних формах (сферичні, трубчаті, дискові, тощо), і дозволяють генерувати УЗ коливання дуже високих частот (до 109 Гц). Їх додатковою перевагою є відсутність в них індукційних струмів в процесі роботи, що значно підвищує ККД та усуває потребу у примусовому охолодженні. До недоліків можна віднести гірші механічні якості і високу крихкість, що обмежує їх максимально припустиму амплітуду коливань, а отже і потужність. Разом з тим, широкої популярності набувають пакетні п'єзоелектричні вібратори, які за своїми енергетичними характеристиками наближаються до магнітострикційних і навіть перевершують їх.
В цілому, магнітострикційні вібратори забезпечують вищу потужність УЗ коливань і здатні найкраще зберігати ефективність роботи при температурах паяння, характерних для м'яких припоїв. Однак, максимальна температура їх застосування обмежена точкою Кюрі сплаву і зазвичай не перевищує 400 °C. Типово, подібний пристрій являє собою магнітопровід (осердя), виготовлений з нікелю або нікелевого сплаву (Ni-Fe-Co), навколо якого намотано котушку, що живиться змінним струмом на частотах порядку 20–60 кГц. Для зменшення втрат на вихрові струми, магнітопровід може формуватися з пакету тонких, взаємно-ізольованих пластин. Генератор коливань УЗ частоти збуджує котушку випромінювача, яка починає наводити на магнітопроводі змінне магнітне поле. Внаслідок явища магнітострикції, магнітопровід змінює свої розміри, і випромінювач починає коливатися із частотою генератора. Найбільша амплітуда коливань спостерігається при виникненні резонансу, за умови збігу частоти генератора та частоти власних коливань випромінювача. Подібний режим роботи є бажаним, і тому усю систему "випромінювач-генератор" вводять у стан автоколивань, додаючи між випромінювачем та генератором зворотний зв'язок. Від вібратора до жала коливання передаються через металеву з'єднувальну колодку, яка забезпечує теплоізоляцію, і при наданні їй відповідної форми, може одночасно відігравати роль механічного перетворювача частоти. Це дозволяє збільшити інтенсивність УЗ коливань жала за рахунок зменшення площі їх розповсюдження.
Сила впливу ультразвуку на поверхню спаюваного матеріалу залежить від частоти та потужності випромінення паяльника (в окремих моделей може досягати 20 Вт), від нахилу жала і кута введення коливань (максимум при 90°) та від відстані між жалом та поверхнею виробу (типово становить 0,2–3 мм).
При здійсненні УЗ паяння, основний час витрачається на нагрівання припою, і як тільки припій переходить у рідкий стан, руйнування оксидної плівки відбувається майже миттєво і триває менше 1/20 с. Паяння відбувається лише на ділянці, що знаходиться безпосередньо під жалом паяльника, причому торкатися жалом поверхні виробу не потрібно. При потребі залудити значну площу виробу, паяльник необхідно пересувати по усій поверхні разом із розтопленим припоєм. В цілому, за допомогою УЗ паяльника можна з'єднувати практично будь-які метали, не використовуючи при цьому флюс. Однак, легкоспаювані метали (мідь, срібло та ін.), зазвичай, економічно доцільніше і зручніше паяти звичайними засобами.Переваги УЗ паяльника:
- Дозволяє з'єднувати матеріали за допомогою м'яких припоїв, паяння яких звичайними засобами вважається важким або взагалі неможливим;
- При застосуванні не потребує флюсу, що спрощує технологію паяння і підвищує її якість. Унеможливлюється виникнення ряду дефектів, пов'язаних із використанням флюсів, таких як холодне паяння, флюсові включення, тощо. Відпадає потреба у видаленні залишків хімічно активних флюсів з поверхні деталей після завершення паяння.
Недоліки:
- Існує потреба у застосуванні спеціального припою. В його ролі може виступати чисте олово або олов'яно-цинкові сплави, наприклад, марки П200А або П250А, які дають гарні результати в умовах УЗ паяння алюмінію та кераміки. Ефективність залежить від присутності у рідкому припої абразивних мікрочастинок, здатних прискорювати процес УЗ ерозії. З цією метою можуть використовуватися порошки феротитану дисперсністю 0,6–1,4 мм, в кількостях 1–7% маси припою. У олов'яно-цинкових сплавах, при температурах нижче ліквідуса, роль абразива відіграють дрібні первинні кристали цинку;
- Теплові характеристики жала можуть бути гіршими ніж у звичайних паяльників, оскільки до нього висуваються інші вимоги. Тому УЗ паяльник із власним нагрівачем не може бути повноцінною заміною звичайного паяльника;
- УЗ лудіння алюмінію є малопродуктивним (повільним) процесом, особливо в умовах складної форми оброблюваних поверхонь. В процесі роботи може виникати потреба періодично здійснювати перерви для охолодження вібратора;
- При застосуванні УЗ паяльника для спаювання крихких неметалевих матеріалів, в їх поверхневих шарах можуть утворюватися макро- та мікротріщини у разі неправильних дій при пайці, особливо при торканні жалом паяльника їх поверхні;
- Висока складність та вартість пристрою. Сучасні реалізації УЗ паяльників зустрічаються в основному тільки у складі паяльних станцій.
Абразивний паяльник
Поряд з ультразвуковими паяльниками, для паяння алюмінію використовуються паяльники абразивного типу. Вони спеціально призначені для лудіння алюмінію за допомогою м'яких припоїв без потреби у флюсі. При їх застосуванні, міцна оксидна плівка руйнується шляхом ручного механічного впливу на поверхню деталі шляхом її тертя абразивим елементом.
Робочий орган абразивного паяльника являє собою стрижень ("абразивний олівець"), спресований з порошку припою та порошку азбесту. Для утримання стрижня слугує мідна втулка, яка розігрівається спіральним електричним нагрівачем. Втулка і нагрівач ззовні відокремлюються шаром ізоляції і розміщуються у захисному кожуху, до якого кріпиться ручка. Уся конструкція паяльника, як правило, компонується у вигляді молотка.
В процесі лудіння, поверхня алюмінієвої деталі натирається за допомогою стрижня паяльника, у якому азбестовий порошок відіграє роль абразиву. Для подальшого спаювання, залуджені деталі притискаються одна до одної і розігріваються до температури плавлення припою від зовнішнього джерела тепла.
Демонтажний паяльник
Паяльники цього типу спеціально призначені для застосування в галузі електроніки. Вони дозволяють швидко відпаювати електронні компоненти наскрізного монтажу з отворів друкованих плат, що особливо зручно при здійсненні ремонту. Як правило, паяльник такого типу відрізняється від звичайного лише жалом особливої форми, що має в середині наскрізний канал. До жала, на безпечній відстані від нього, за допомогою довгої металевої трубки під'єднується гумова груша. Це дає змогу оператору за допомогою груші, вручну всмоктувати розтоплений припій і очишувати контакти припаяних деталей.
У порівнянні із більш простими демонтажними засобами (механічною ручною помпою, мідною стрічкою) такий паяльник помітно виграє в зручності та ефективності застосування. Однак, він суттєво поступається своїми характеристиками більш досконалим, професійним засобам ремонту, які входять до складу демонтажних паяльних станцій.
Існують також демонтажні паяльники складнішої конструкції, в яких присутній вбудований електричний компресор. Це дозволяє їм працювати автоматично за командою оператора і при цьому забезпечує більш потужний потік повітря. Зазвичай, вони можуть мати форму пістолета. За своїми робочими характеристиками такі паяльники наближаються до демонтажних засобів із складу паяльних станцій, однак, разом з тим вони є більш важкими та громіздкими.
Термітний паяльник
Особливий, портативний різновид паяльників, який знаходив деяке застосування в середині XX ст. У подібних пристроях, джерелом тепла для нагріву жала виступає хімічна реакція термітної суміші, що відбувається в спеціальній ємності, розміщеній у порожнині в жалі.
Розігрів такого паяльника є періодичним, причому тривалість кожного сеансу пайки не перевищує 8 хвилин. Для початку роботи, в камеру у мідному жалі кладеться спеціальний термітний картридж, після чого паяльник збирається і для запуску хімічної реакції використовується пружинний ударник, розміщений в його ручці. Розігрів жала до робочої температури відбувається за 20 с. Пікова потужність тепловиділення може перевищувати 250 Вт., що дозволяє паяльнику в процесі пайки максимально розігріватися до 460 °C. Кожний картридж загалом містить близько 10 ККал теплової енергії, якої вистачає для підтримки достатньої температури впродовж 6–8 хвилин, залежно від виконуваних робіт. Після надмірного охолодження, при потребі продовжити пайку, картридж має бути замінений.
Термітні паяльники не дають можливостей регулювання потужності нагріву, їх тепловиділяючі картриджі мають доволі високу вартість і малу тривалість роботи. Однак, не зважаючи на недоліки, свого часу вони пропонувалися як резервний інструмент для аварійних ситуацій. В наш час, разом із поширенням портативних газових паяльників, які мають у порівнянні значно кращі характеристики, потреба у термітних паяльниках відпала.
Газовий паяльник
Являє собою сучасне втілення ідеї переносного паяльного пристрою що використовує енергію згоряння палива. Конструктивно складається з резервуару для скрапленого газу, ємністю від 10 до 80 мл (в залежності від моделі), та , який здійснює нагрів робочого жала не створюючи при цьому полум'я. Потужність тепловиділення вільно регулюється в широкому діапазоні і, загалом, вона відповідає потужності типових електричних паяльників (10–150 Вт). Додатково, газовий паяльник може працювати і у режимі відкритого струменя полум'я, із знятими нагрівачем та жалом. Джерелом газу для його заправки виступають поширені в побуті мініатюрні балони із скрапленим газом (80 мл), зазвичай ізобутаном, ті самі, що використовуються для заправки звичайних запальничок.
Паяльники даного типу відзначаються компактністю та портативністю і можуть бути корисними у випадках відсутності доступу до електричної мережі або у разі її аварійного знеструмлення. Придатні до застосування поза межами приміщень, наприклад, при пайці антен на даху, або при здійсненні екстреного ремонту автомобільного електрообладнання в польових умовах. Деякі паяльники додатково комплектуються змінними жалами різних форм, включаючи ножоподібні жала для гарячого різання пластмас. У порівнянні з безпровідними версіями електричних паяльників, газові мають значно більшу теплову потужність та автономність. Тривалість їх безперервної роботи на одній заправці може досягати 90–180 хв.
Особливості елементів конструкції
Паяльник складається з нагріваємої робочої частини – жала та теплоізольованої ручки. Для нагріву жала може використовуватися електричний нагріваючий елемент, (як, наприклад, у газових паяльниках) або полум'я (наприклад, від паяльної лампи).
Електричний нагрівальний елемент
Основним компонентом нагрівачів більшості електричних паяльників є дріт, виготовлений із сплаву з високим питомим опором, наприклад, ніхрому або фехралю. При протіканні струму він розігрівається і його тепло передається на робочий орган паяльника – жало. При цьому, дріт повинен бути електрично ізольованим від жала, що змушує застосовувати в конструкції нагрівальних елементів спеціальні жаротривкі діелектрики, такі як азбест, (штучна слюда), скловолокно, тощо.. Важливий недолік даної конструкції полягає в тому, що в ній електрична ізоляція одночасно виступає у ролі теплової ізоляції, створюючи тим самим перешкоду перетіканню тепла від нагрівача до жала. Це погіршує робочі характеристики паяльника і збільшує ризик перегорання нагрівального елементу, оскільки за подібних умов він завжди працюватиме на підвищеній температурі. Тому до електричної ізоляції додатково висувається вимога забезпечення високої теплопровідності, через що внутрішні шари ізоляційного матеріалу нагрівача намагаються робити якомога тоншими. Крім того, актуальним є застосування спеціальних діелектричних матеріалів з підвищеною теплопровідністю, наприклад керамічної ізоляції.
Потужність тепловиділення нагрівального елементу на заданому рівні напруги, визначається тільки його загальним опором, який в свою чергу залежить не лише від матеріалу дроту, але і від його діаметра та довжини.
Якщо нагрівач розрахований на роботу напряму від електромережі напругою 220 В, то для обмеження потужності, в його конструкції доводиться використовувати дуже тонкий дріт з високим опором. В результаті, такий нагрівач доволі швидко перегорає, оскільки під дією високої температури у контакті із повітрям дріт постійно окиснюється, випаровується і стає більш тонким. Типові спіральні нагрівачі вітчизняних паяльників у середньому розраховані на 2–3 тис. годин роботи, або на 8 років експлуатації за умови їх вмикання по 300 годин на рік. За відгуками користувачів, строк служби дешевих паяльників китайського виробництва в середньому становить близько 1 тис. годин.
З метою підвищення робочого ресурсу, нагрівачі паяльників часто розраховуються на більш низьку робочу напругу – від 10 до 55 В, що вимагає залучення знижуючого трансформатора. Подібний технічний підхід реалізовано у паяльниках, що входять до складу паяльних станцій. Найнижчу робочу напругу нагрівача (менше 1 В) мають імпульсні паяльники, у яких в ролі нагрівального елемента виступає невеликий фрагмент мідного дроту із дуже малим опором. Для роботи йому потрібні особливо великі струми, що складають як мінімум декілька сотень ампер і при цьому цей нагрівач одночасно виконує функцію робочого органу паяння – жала.
В типових електричних паяльниках нагрівальний елемент конструктивно може бути розміщений зовні жала, обгортаючи його довкола, або в середині нього, у вигляді стрижня.
Паяльники із зовнішнім розташуванням нагрівача мають просту конструкцію і тому є більш поширеними. Їх нагрівальний елемент, зазвичай, являє собою трубку з , на стінках якої по всій довжині намотано, у формі спіралі, розжарювальний дріт. При цьому жало паяльника має вигляд суцільного циліндричного стрижня, який вставляється у цю трубку. Спіральні нагрівачі є найдешевшим різновидом нагрівальних елементів електричних паяльників, але в той же час, їх ефективність є обмеженою і вони мають тенденцію до перегорання.
При внутрішньому розміщенні нагрівального елемента, він має вигляд стрижня, який вставляється у порожнину в середині жала паяльника. Така конструкція відзначається більшою ефективністю і забезпечує вищий ККД паяльника, оскільки нагрівач при цьому не контактує із зовнішнім простором і усе своє тепло передає до жала паяльника.
Керамічний нагрівач
являє собою більш досконалий різновид нагрівального елементу, особливістю якого є застосування керамічної ізоляції, що значно покращує його робочі характеристики. Сучасні нагрівачі цього типу завжди мають вигляд монолітного стрижня, в середині якого на етапі виготовлення запікаються струмопровідні тепловиділяючі провідники, а також може бути внесено внутрішній термодатчик. Паяльники з керамічними нагрівачами в основному використовуються у складі високоякісних паяльних станцій.
Переваги керамічних нагрівачів у порівнянні із звичайними, спіральними:
- Тепловиділяючі провідники не мають контакту із повітрям, що при роботі паяльника запобігає їх окисненню і дає змогу покращити ряд характеристик;
- Здатність розвивати більшу потужність нагріву та можливість досягати вищої максимальної температури;
- Значно довший термін служби.
Недоліки:
- Складність виготовлення і підвищена вартість. На сучасному етапі, основними виробниками керамічних нагрівачів для паяльників виступають японські компанії (Hakko Corporation та ін.);
- Висока крихкість керамічного стрижня. За відгуками користувачів, на практиці, при необережному поводженні з паяльником, або у випадку його падіння, нагрівач легко розколюється;
- Низька стійкість до різких перепадів температур. При виникненні на поверхні нагрівача нерівномірного нагріву, або при неправильному його охолодженні, він може тріснути і вийти з ладу.
Робочий орган паяльника
Основним робочим органом паяльників усіх типів є "жало" яке виконує функцію зберігання та передачі тепла від нагрівального елемента до локальної ділянки паяння. Його найважливішими характеристиками є теплоємність, яка у значній мірі зумовлює стабільність температури жала в процесі паяння, та теплопровідність, яка визначає швидкість перенесення тепла до місця паяння. Теплоємність та теплопровідність повинні бути якомога вищими і вони залежать не тільки від матеріалу жала, але і від його маси та розмірів. Варто зазначити, що лише циліндрічна форма жала забезпечує йому найкраще збереження акумульованого тепла. Це пояснюється тим, що тіла із круговим перерізом мають мінімальну площу поверхні, що в даному випадку уповільнює процеси природного охолодження жала. Крім того, жало повинно мати високу стійкість до тих умов, в яких йому доводиться працювати і не піддаватися сильній ерозії від тривалого контакту із рідким припоєм та повітрям.
Форма кінчика жала залежить від виконуваних паяльником робіт та від вигляду з'єднуваних деталей. Для спаювання листових матеріалів найбільш прийнятними є жала у формі трикутної призми, або циліндричні жала із широким та плоским кінцем. В галузі електроніки використовуються в основному тонкі, звужені жала конічної форми. Деякі багатофункціональні жала можуть мати також і викривлену форму.
Мідне жало
Мідь характеризується дуже високою теплопровідністю, значною питомою об'ємною теплоємністю і відносно низькою вартістю. Це робить її найбільш оптимальним та найчастіше використовуваним матеріалом для виготовлення жал.
Разом з тим, міді властиві важливі недоліки, які суттєво ускладнюють застосування паяльників:
- При нагріванні, мідні жала мають схильність до окиснення. Внаслідок цього, при роботі, на їх поверхні швидко утворюється нагар, який забруднює припій, істотно погіршує теплопередачу жала та заважає його змочуванню рідким припоєм, що значно ускладнює увесь процес паяння. Для зняття товстих шарів нагару доводиться використовувати абразивний інструмент або їдкі речовини. Фактично, єдиним методом захисту мідного жала від окиснення є його лудіння (див. залудження жала паяльника). При цьому, на поверхні жала утворюється суцільний шар припою, який захищає його від контакту із повітрям. Однак, сам рідкий припій також поступово окиснюється, і тому цей захисний шар потрібно при роботі регулярно оновлювати.
- Мідні жала піддаються дії хімічної ерозії від контакту із рідким припоєм. Олово, що входить до складу більшості м'яких припійних сплавів, перебуваючи у рідкому стані, дуже активно розчиняє в собі мідь, із якою вступає у контакт. В результаті, припій постійно забруднюється домішками, а мідні жала паяльників поступово розчиняються, що супроводжується руйнуванням їх поверхні та утворенням на ній раковин. Через це мідні жала ніколи не зберігають своєї форми впродовж тривалого часу і їх постійно доводиться приводити до ладу за допомогою напилку. Разом із переходом галузі електронного виробництва до застосування безсвинцевих припоїв, які у більшості випадків мають підвищену концентрацію олова та збільшену температуру плавлення, ця проблема суттєво зростає.
Внаслідок періодичних зачисток та запилювань, довжина жала поступово зменшується, що змінює теплові характеристики паяльника. Це може викликати його недогрів, що ускладнює пайку, або перегрів, при якому припій не утримується на жалі, нагрівальні елементи перегорають і паяльник виходить з ладу. Зношене мідне жало потребує своєчасної заміни.
Запропоновано багато шляхів подовження терміну служби мідних жал:
- Виготовлення жала з особливо чистої речовини. Мідь не повинна містити домішок (особливо водню) і мати чистоту 99,9% і вище, що значно скорочує швидкість її руйнування.
- Застосування спеціальних припоїв. Рідкі олов'яні сплави, леговані міддю у концентраціях близько 1,5%, розчиняють тверду мідь значно повільніше, що ефективно стримує хімічну ерозію жала.
- Наклеп жала також зменшує інтенсивність розчинення міді в припої. Тому, для збільшення строку служби, мідний стрижень може бути прокований із одночасним наданням йому потрібної форми. Після цього, обслуговування жала зведеться лише до періодичного очищення його від нагару.
- Виготовлення жала із спеціально легованої міді. Найнижчу швидкість розчинення у рідкому припої ПОС-61 має мідь, в яку одночасно внесено домішки цирконію, хрому та олова (Cu99,11Cr0,15Zr0,2Sn0,54). Такий сплав інтенсивно розчиняється лише впродовж перших двох годин витримки, після чого на його поверхні утворюються інтерметаліди Cu3Sn та Cu6Sn5, які уповільнюють цей процес.
Незгораєме жало
У зв'язку із наявними у мідних жал недоліками, з'явилася значна кількість патентів, в яких пропонуються шляхи підвищення стійкості жал паяльників.
Одним з підходів є повна відмова від застосування чистої міді. Замість неї пропонується використання малоокислюваних бронз, м'якого заліза, нікелю та інших матеріалів із високою стійкістю до хімічної ерозії у рідкому припої. Однак, у більшості випадків, теплові характеристики таких жал виявляються значно гіршими, що уповільнює процес паяння.
Оптимальним варіантом виявилося створення на мідних жалах спеціальних оболонок, які здатні стримувати їх окиснення та розчинення. Захисним матеріалом може виступати залізо, нікель, нержавіюча сталь, навіть були запропоновані покриття із золота та срібла, які при своїй високій вартості, однак, показали низьку надійність.
У сучасних високоякісних паяльниках незгораємі жала використовуються дуже широко. Вони виготовляються змінними, і мають великий асортимент розмірів та форм, що дає змогу оптимально підбирати конфігурацію жала у відповідності до виконуваних робіт. В цілому, незгораємі жала є більш зручними у застосуванні, легше облужуються, однак, потребують обережного поводження, оскільки при неправильних діях їх захисне покриття може бути пошкоджено. Необхідно враховувати, що незгораємі жала не можна чистити за допомогою абразивного інструменту, при чому, у дешевших моделей жал, товщина захисного покриття є дуже малою.
Залудження жала паяльника
Перед початком лудіння, мідний стрижень паяльника повинен бути охолодженим. Необхідно переконатися в тому, що його робоче жало є рівним та чистим, а на поверхні відсутні сліди окислів і вона має характерний для зачищеної міді блиск. У разі потреби, поверхню жала необхідно відповідним чином підготувати за допомогою напилка та наждачного паперу. Нові паяльники рекомендується залуджувати одразу при першому застосуванні.
Після цього, паяльник вмикається, і як тільки він розігріється до температури плавлення каніфольного флюсу (125 °C), його жало необхідно одразу вкрити шаром рідкої каніфолі. Це необхідно для очищення поверхні жала від тонких шарів окислу та для запобігання контакту цієї поверхні із повітрям і протидії її окисненню. Якщо цього не зробити, то при подальшому нагріванні жала до температури плавлення припою, на зачищеній області жала одразу утвориться темно-синій шар окислу міді (див. ), який неможливо видалити за допомогою каніфольного флюсу і тому, подальше лудіння стане неможливим. В такому разі, паяльник потрібно вимкнути і охолодити, а жало знову зачистити. Таким чином, перегрівати до підвищених температур зачищене жало, до нанесення на нього каніфолі – не припустимо.
Після нанесення каніфолі, паяльник продовжує поступово розігріватися. При цьому, каніфоль постійно згорає і частково стікає, тому її шар необхідно регулярно оновлювати. При досягненні жалом температури плавлення припійного сплаву (180–200 °C), жало притискається до прутку або шматочку припою і рівномірно вкривається тонким шаром рідкого припою. Якщо з одного разу усю робочу поверхню жала залудити не вдалося, вона має бути знову очищена від окислів шляхом нанесення каніфолі.
Див. також
Вікісховище має мультимедійні дані за темою: Паяльник |
Примітки
- Температура найвищої хімічної активності каніфольного флюсу становить 150°C.
(Апухтін (1957). Технология пайки монтажных соединений в приборостроении. с. 61—79.) - англ. American Electrical Heater Company
- Припій олов'яно-свинцевий 61%/39% (Sn61Pb39)
- Паяльник // Словник української мови : у 20 т. — К. : Наукова думка, 2010—2022.
- Ганіткевич, Марія. Російсько-український словник з інженерних технологій: Понад 40 000 термінів. 2-е вид. / Марія Ганіткевич, Богдан Кінаш. – Львів: Видавництво Львівської політехніки, 2013. – 1024 с.
- Шелудько, Садовський (1928). Словник технічної термінології. Київ: Державне видавництво України.
- Остапенко, Н.Н.; Кирилов, Н.П.; Данилевський, В.В. (1961). Общая технология металлов [Загальна технологія металів] (російською) . Москва: Профтехиздат. с. 222—223.
- Soldering History [Історія паяння]. www.ersa.com (англійською) . ERSA GmbH. Процитовано 28 вересня 2013.
- Лоцманов, С.Н.; Петрунін, І.Є.; Фролов, В.П. (1975). Справочник по пайке [Довідник з паяння] (російською) . Москва: Машиностроение. с. 189—193.
- ГОСТ 7219-83. Электропаяльники бытовые. Общие технические условия [Електропаяльники побутові. Загальні технічні умови.] (російською) . Москва: Издательство стандартов. 1991.
- Апухтін, Генадій Ілліч (1957). Технология пайки монтажных соединений в приборостроении [Технологія паяння монтажних з'єднань в приладобудуванні] (російською) . Москва: Государственное энергетическое издательство. с. 61—79.
- Вещи, абсолютно необходимые для пайки [Речі, абсолютно необхідні для паяння]. Электроника для начинающих (російською) . Процитовано 27 вересня 2013.
- Петрунін І.Є. (2003). Справочник по пайке [Довідник з паяння] (російською) . Москва: Машиностроение. с. 219-221. ISBN .
- Говард Г. Манко (1968). Пайка и припои. Материалы, конструкции, технология и методы рассчёта [Паяння та припої. Матеріали, конструкції, технологія та методи розрахунку] (російською) . Москва: Машиностроение. с. 212—252.
- Фролов, В. (1975). Паяльник. Большая Советская Энциклопедия (російською) . Т. 19 (вид. 3). Советская энциклопедия.
- Новоселов, Віктор. Электрический паяльник инженера Сакса. История и современность [Електричний паяльник інженера Сакса. Історія і сучасність.]. www.kit-e.ru. "Компоненти і технології" №3 (російською) . Процитовано 28 вересня 2013.
- Лашко, С.В.; Лашко, Н.Ф. (1988). Пайка металлов [Паяння металів] (російською) (вид. 4). Москва: Машиностроение. ISBN .
- Мартенс, Л.К., ред. (1932). Припои и паяние [Припої та паяння]. Техническая энциклопедия (російською) . Т. 17. Москва: ОГИЗ РСФСР. с. 690—707.
- Медведєв А.М. (2007). Сборка и монтаж электронных устройств [Збірка та монтаж електронних пристроїв]. Мир электроники (російською) . Москва: Техносфера. с. 71—72. ISBN .
- Хренов, К.К. (1952). Сварка, резка и пайка металлов [Зварювання, різання та паяння металів] (російською) . Киев, Москва: МАШГИЗ.
- Lesson 1 – Solder & Flux [Основи паяння в електроніці. Урок 1 – Припій та флюс]. YouTube. Basic Soldering for Electronics (англійською) . PACE inc. Процитовано 27 вересня 2013.
- Єфремов, Олексій. Ручная пайка: рекомендации по выбору и применению трубчатых припоев [Ручне паяння: рекомендації з вибору та застосування трубчатих припоїв]. www.tech-e.ru. "Технологии в электронной промышленности" №2 (російською) . Процитовано 27 вересня 2013.
- Lesson 6 – Component Soldering [Основи паяння в електроніці. Урок 6 – Паяння компонентів]. YouTube. Basic Soldering for Electronics (англійською) . PACE inc. Процитовано 27 вересня 2013.
- Пешков, А.М. Паяльник. www.russika.ru (російською) . Энциклопедический фонд России. Процитовано 27 вересня 2013.
- Джонсон, Стів. Flame Heated Soldering Irons [Паяльники, що нагріваються полум'ям]. www.stevenjohnson.com (англійською) . Steve's Antique Technology. Процитовано 28 вересня 2013.
- Джонсон, Стів. Brief History of the Soldering Iron and Soldering Gun [Коротка історія паяльників та паяльних пістолетів]. www.stevenjohnson.com (англійською) . Steve's Antique Technology. Процитовано 28 вересня 2013.
- Віноградов Н.В. (1970). Производство электрических машин [Виробництво електричних машин] (російською) . Москва: Энергия. с. 244—246.
- Лакетт, Хаберт (травень 1963). Have Gun Will Solder [Маємо пістолет – будемо паяти]. Popular Science Magazine (англійською) . 182 (5): 163—165, 191. ISSN 0161-7370.
- Патент США US 2405866. Веллер, Карл Е., "Електричний нагрівальний апарат" , подано заявку: 14 липня 1941, виданий: серпень 1946.
- [Паяльник імпульсний «STING» нового покоління]. www.sting.com.ua (російською) . ООО «Внедренческая фирма «РЭТА». 2009. Архів оригіналу за 2 жовтня 2013. Процитовано 27 вересня 2013.
- Патент США US2228571 A. Френк Кун, Томас Лоуренс, "Терморегулююча підставка для електронагрівальних інструментів" , подано заявку: 10 квітня 1939, виданий: 14 січня 1941.
- AP130-A Solder Feed Iron [Паяльник з подачею припою AP130-A]. www.jbctools.com (англійською) . JBC. Процитовано 27 вересня 2013.
- С. Молотков. Плазменный паяльник [Плазмовий паяльник]. Энциклопедия Технологий и Методик (російською) . Процитовано 27 вересня 2013.
- Колесов, Дмитро. Паяльники с индукционным нагревом: смена поколений [Паяльники з індукційним нагрівом: зміна поколінь]. www.kit-e.ru. "Компоненти і технології" №6 (російською) . Процитовано 27 вересня 2013.
- USS-9200 ультразвуковая паяльная система [USS-9200 ультразвукова паяльна система]. www.argus-x.ru (російською) . компанія ARGUS X. Процитовано 27 вересня 2013.
- Технология ультразвуковой пайки [Технологія ультразвукового паяння]. www.paika-metallov.ru (російською) . Пайка металлов. Процитовано 27 вересня 2013.
- Клубович, Володимир Володимирович; Тявловський, Михайло Домінікович; Ланін, Володимир Леонідович (1985). Ультразвуковая пайка в радио- и приборостроении [Ультразвукове паяння в радіо- та приладобудуванні] (російською) . Минск: Наука и техника.
- Ультразвуковые паяльники [Ультразвукові паяльники]. www.paika-metallov.ru (російською) . Пайка металлов. Процитовано 27 вересня 2013.
- DI HALT (19 березня 2011). Трактат о паяльниках [Трактат про паяльники]. Easy Electronics електроніка для усіх (російською) . Процитовано 27 вересня 2013.
Посилання
- Паяльник // Термінологічний словник-довідник з будівництва та архітектури / Р. А. Шмиг, В. М. Боярчук, І. М. Добрянський, В. М. Барабаш ; за заг. ред. Р. А. Шмига. — Львів, 2010. — С. 147. — .
- Lesson 1 – Solder & Flux [Основи паяння в електроніці. Урок 1 – Припій та флюс]. YouTube. Basic Soldering for Electronics (англійською) . PACE inc. Процитовано 27 вересня 2013.
- Lesson 6 – Component Soldering [Основи паяння в електроніці. Урок 6 – Паяння компонентів]. YouTube. Basic Soldering for Electronics (англійською) . PACE inc. Процитовано 27 вересня 2013.
- Учимся паять [Вчимося паяти. Відеоурок.]. YouTube (російською) . Паяльник П. Процитовано 27 вересня 2013.
- Теорія попайки / О.С. Петренко
- Як вибрати паяльник
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Paya lnik abo lyutivni k najprostishij ruchnij instrument pislya rozigritoyi vikrutki dlya kontaktnogo nagrivu ob yektiv shlyahom peredachi yim tepla vid rozzharenogo tverdogo tila Priznachenij dlya zdijsnennya operacij ludinnya poverhon ta spayuvannya detalej shlyahom lokalnogo payannya Konstruktivno skladayetsya z nagrivayemogo robochogo organu zhala ta teploizolovanoyi ruchki Teplovi harakteristiki tipovih payalnikiv dozvolyayut vikoristovuvati yih dlya vikonannya payalnih robit z vzhivannyam lishe m yakih pripoyiv Pershi konstrukciyi podibnih instrumentiv mogli buti vidomi she za chasiv bronzovoyi dobi V nash chas do tipovih sfer poshirennya payalnikiv vidnosyatsya galuzi elektrotehniki elektroniki priladobuduvannya ta zasobiv zv yazku Tut voni v osnovnomu vikoristovuyutsya pri zdijsnenni montazhnih ta remontnih robit a inkoli i v umovah virobnictva Ale varto zaznachiti sho u suchasnomu masovomu vigotovlenni produkciyi shiroko zastosovuyutsya inshi zasobi payannya taki yak en en ta en Za dopomogoyu velikih ta potuzhnih payalnikiv mozhna z yednuvati metalevi virobi z listovih materialiv Inkoli payalniki vikoristovuyutsya dlya zvaryuvannya plastmas zokrema plastikovih trub ta u pirografiyi Payalnik Payalnik u Vikishovishi Konkretni prijomi roboti z payalnikom zalezhat yak vid jogo konstrukciyi tak i vid tipu vikonuvanih nim robit a takozh vid viglyadu spayuvanih detalej i zastosovanih payalnih materialiv Najposhirenishim suchasnim tipom payalnikiv ye zvichajnij elektrichnij payalnik Suchasni zvichajni elektrichni payalnikiMalopotuzhnij torcovij 30 Vt Potuzhnij molotkovij 100 Vt ta prutok pripoyu dlya nogo Klasifikaciya payalnikivTorcovij payalnik zi zminnim zhalom v rozibranomu stani Brend Weller en Isnuye bagato riznovidiv payalnikiv i yih mozhna klasifikuvati za riznimi vlastivostyami ta harakternimi oznakami zokrema za potuzhnistyu metodom rozigrivu postijnij abo periodichnij dzherelom nagrivu elektrichni gazovi na ridkomu palivi zovnishnim vikonannyam klasichni payalni pinceti pistoleti payalni stanciyi ta in priznachennyam tosho Na pidstavi konstruktivnih osoblivostej payalniki buvayut Iz zminnim payalnim strizhnem V nih realizovano mozhlivist shvidkoyi zamini vidpracovanogo zhala na nove abo vstanovlennya zhala inshoyi formi vidpovidno do vikonuvanih robit Danij riznovid payalnikiv rekomenduyetsya dlya zastosuvannya v radiomontazhi ta priladobuduvanni Iz nezminnim strizhnem Vidznachayutsya sproshenoyu konstrukciyeyu ta nizkoyu vartistyu Zazvichaj taki payalniki ye odnorazovimi i u vipadku viniknennya nespravnostej yih remont ne peredbachayetsya Payalnik z termoregulyaciyeyu u skladi payalnoyi stanciyi Model Weller WSD81 80 Vt Diapazon temperatur 150 450 C Na pidstavi metodu nagrivu isnuyut payalniki Nepryamogo nagrivu Bezperervnogo nagrivu Forsovanogo nagrivu Impulsnogo nagrivu Termoregulovani Za potuzhnistyu elektrichni payalniki podilyayutsya na Malopotuzhni 6 30 Vt Vikoristovuyutsya dlya payannya duzhe tonkih providnikiv ta dribnih detalej napriklad strumoznimachiv iz dorogocinnih metaliv Serednoyi potuzhnosti 30 100 Vt Pridatni dlya payannya montazhnih z yednan Napriklad z yednannya ob yemom 0 1 sm3 providniki diametrom do 1 mm mozhna spayuvati payalnikami potuzhnistyu 60 80 Vt iz zhalom 10 12 mm Potuzhni bilshe 100 Vt Zastosovuyutsya pri pajci tovstih providnikiv diametrom 5 7 mm Na praktici maksimalna potuzhnist elektrichnih payalnikiv zazvichaj ne perevishuye 300 Vt ale v okremih vipadkah mozhe dosyagati 500 Vt Za komponuvannyam payalniki podilyayutsya na 200 Molotkovi Yih zruchno vikoristovuvati dlya payannya vidkritih shviv napriklad pri z yednanni montazhnih planok kinchikiv provodiv shtepselnih roz yemiv pri payanni metalevih kozhuhiv tosho Take komponuvannya mayut v osnovnomu lishe masivni ta potuzhni payalniki Torcovi Zastosovuyutsya pri payanni z yednan v umovah obmezhenogo prostoru napriklad v seredini priladu abo na platah iz shilnim montazhem radiodetalej Rekomenduyutsya dlya zastosuvannya v radiomontazhi ta priladobuduvanni Voni dozvolyayut zruchno pracyuvati u vazhkodostupnih miscyah tam de vikoristannya molotkovogo payalnika ye nemozhlivim Kutovi Danij riznovid yavlyaye soboyu promizhnij variant u yakomu zhalo payalnika zoriyentovane po vidnoshennyu do jogo ruchki pid deyakim kutom menshim 90 V okremih modelyah zastosovuyetsya zminne midne zhalo zbilshenoyi dovzhini yake prohodit kriz nagrivalnij element Ce daye koristuvachu zmogu postupovo prosuvati zhalo vpered po miri jogo skorochennya vnaslidok regulyarnih zapilyuvan i zachistok Taka konstrukciya spriyaye zmenshennyu vitrat midi Princip robotiVazhlivimi perevagami payalnikiv nad usima inshimi payalnimi zasobami ye zdatnist zabezpechuvati strogo lokalnij nagriv ta shvidku peredachu tepla u zonu payannya Robochij organ payalnika zhalo vigotovlyayetsya z metalu iz visokoyu teploprovidnistyu ta teployemnistyu zavdyaki chomu akumulovane u nomu teplo cherez tochku dotiku duzhe shvidko peretikaye do spayuvanih detalej Inshi payalni zasobi yaki zdijsnyuyut nagriv cherez strumin rozzharenogo gazu napriklad payalna lampa abo termofen zabezpechuyut bilsh povilnu teploperedachu oskilki gazi mayut znachno girshu teploprovidnist nizh metali V rezultati proces payannya mozhe zajmati trivalij chas sho prizvodit do znachnogo nagrivu ne tilki zoni payannya ale i otochuyuchih dilyanok V tochci dotiku payalnika vidbuvayetsya shvidkij rozigriv spayuvanoyi detali yakij suprovodzhuyetsya odnochasnim oholodzhennyam samogo payalnika V moment virivnyuvannya yih temperatur rozigriv zoni payannya pripinyayetsya i spayuvana detal razom iz zhalom payalnika mozhe pochati oholodzhuvatisya za rahunok vlasnogo rozsiyuvannya tepla Usi ci procesi trivayut pevnij chas yakij zalezhit vid teployemnosti ta teploprovidnosti ne tilki payalnika ale i spayuvanih detalej a takozh vid yakosti teplovogo kontaktu mizh nimi i potuzhnosti teplovidilennya nagrivacha payalnika yaksho vin ye Cej chas maye buti dostatnim dlya nagrivu poverhon detalej vishe temperaturi toplennya pripoyu a ridkij pripij pri comu maye vstignuti roztektisya po poverhnyah detalej zmochiti yih i vstupiti z nimi u nadijnij kontakt U cilomu temperatura payalnika tim stabilnisha chim bilshoyu ye jogo teployemnist i vidpovidno masa Tomu iz zbilshennyam masi payalnika zrostaye i zagalna produktivnist procesu payannya vnaslidok skorochennya vitrat chasu na zdijsnennya jogo periodichnogo nagrivu a takozh zavdyaki pokrashennyu yakosti payanih shviv 199 Ale vodnochas vinikaye potreba u zastosuvanni bilsh potuzhnih dzherel tepla oskilki zi zrostannyam teployemnosti payalnika zbilshuyetsya i trivalist jogo pochatkovogo rozigrivu do robochoyi temperaturi ZastosuvannyaVibir payalnika zdijsnyuyetsya vidpovidno do vikonuvanih nim robit Forma jogo zhala maye vidpovidati formi spayuvanogo z yednannya a vaga ta potuzhnist mayut uzgodzhuvatisya iz rozmirami ta tovshinoyu spayuvanih virobiv Neobhidno vrahovuvati sho kilkist tepla yaka potribna dlya rozigrivu z yednuvanih detalej zrostaye razom iz zbilshennyam yih masi i teploprovidnosti V toj zhe chas akumulovanogo u payalniku tepla povinno buti dostatnoyu dlya togo shob pri vikonanni pajki vin silno ne oholodzhuvavsya i buv zdatnij vitrimuvati bilsh mensh rivnomirnu temperaturu 334 200 Pruzhinna pidstavka dlya torcovogo payalnika iz celyuloznoyu gubkoyu dlya ochishennya zhala Masivni detali iz znachnoyu teploprovidnistyu potribno payati velikim potuzhnim payalnikom Zagalom masa payalnikiv mozhe dosyagati 5 kg odnak v bilshosti vipadkiv vona ridko perevishuye 2 kg oskilki yiyi obmezhuyut vimogi zruchnosti koristuvannya Otzhe obmezhenimi viyavlyayutsya takozh masa i rozmiri detalej pridatnih dlya spayuvannya V osnovnomu sfera zastosuvannya payalnikiv zupinyayetsya na payanni i ludinni m yakimi pripoyami metalevih virobiv vigotovlenih z ne duzhe tovstih listovih materialiv Dlya spayuvannya bilsh masivnih detalej vikoristovuyutsya payalni lampi ta inshi zasobi Mozhlivosti payalnika mozhna desho rozshiriti yaksho v procesi payannya zdijsnyuvati dodatkovij pidigriv detalej zovnishnimi dzherelami tepla 200 201 U galuzyah elektrotehniki ta elektroniki v osnovnomu vikoristovuyutsya elektrichni payalniki maloyi ta serednoyi potuzhnosti Odnak inkoli potribnimi viyavlyayutsya i visokopotuzhni payalniki napriklad pri payanni radiatoriv metalevih kozhuhiv abo korpusiv Dlya spayuvannya elektronnih komponentiv rekomenduyetsya obirati payalnik zdatnij zdijsnyuvati proces payannya kozhnogo z yednannya ne bilshe nizh za 2 sekundi Jogo teployemnist ta temperatura mayut buti dostatnimi dlya togo shob v mezhah cogo chasu zabezpechiti potribnij progriv z yednuvanih detalej pripij maye vstignuti roztektisya po z yednannyu zmochiti jogo i zatverditi Yaksho kontakt iz ridkim pripoyem perevishuye 2 sek yakist spayu mozhe istotno pogirshitisya V pershu chergu ce mozhe sprichiniti peregriv komponentiv sho zbilshuye riziki viniknennya teplovih ushkodzhen Krim togo pri nadmirnij trivalosti payannya flyus vicherpuye svoyi korisni himichni vlastivosti i utvoryuye veliku kilkist zalishkiv yaki mozhut zabrudnyuvati z yednannya Takozh varto brati do uvagi sho ridkij pripij maye tendenciyu do rozchinennya v sobi metaliv iz yakimi vin vstupaye u kontakt Yak naslidok pri trivalomu znahodzhenni u ridkomu stani v pripoyi znachno zrostaye kilkist storonnih rechovin i suttyevo zminyuyetsya jogo himichnij sklad a pri nastupnomu zatverdinni v nomu utvoryuyutsya intermetalichni spoluki yaki u bilshosti vipadkiv istotno pogirshuyut fizichni yakosti spayu 81 Z inshogo boku pri payanni elektronnih komponentiv zastosovuvati potuzhni payalniki bez termoregulyaciyi iz visokoyu teployemnistyu takozh ne rekomenduyetsya Yih zhala mozhut rozigrivatisya do nadmirno visokoyi temperaturi i dobre yiyi utrimuvati V rezultati kanifolnij flyus bude mittyevo zgorati z intensivnim utvorennyam bilogo dimu ne reaguyuchi pri comu iz materialom spayuvanih detalej Rizik teplovogo poshkodzhennya komponentiv takozh znachno zrostaye Z oglyadu na podibni uskladnennya v galuzi elektroniki rekomenduyetsya zastosovuvati termoregulovani payalniki Pered pochatkom payannya potribno perekonatisya sho zhalo payalnika u svoyij robochij chastini na kinchiku maye rivnu ta chistu poverhnyu Oskilki shari oksidiv na zhali i spayuvanih detalyah a takozh prosharok povitrya mizh nimi mayut nizku teploprovidnist tomu v procesi payannya yakisnij teplovij kontakt vidbuvayetsya viklyuchno cherez ridkij pripij Dlya zabezpechennya potuzhnogo peretoku tepla vid payalnika do miscya payannya jogo zhalo na dilyanci dotiku maye buti sucilno vkrite ridkim pripoyem zaludzhene U razi neobhidnosti zhalo treba vidpovidnim chinom pidgotuvati div zaludzhennya zhala payalnika 199 Pislya vmikannya payalniku potriben pevnij chas dlya dosyagnennya robochoyi temperaturi yakij dlya payalnikiv bezperervnogo nagrivu mozhe stanoviti vid 3 do 10 hvilin Pidgotovlenij palnik zazvichaj zalishayetsya uvimknutim v elektromerezhu i znahoditsya u rozigritomu stani vprodovzh usogo seansu roboti Pri comu jogo ne mozhna klasti na stil abo inshu najblizhchu poverhnyu oskilki payalnik pri comu shvidko oholodzhuyetsya zabrudnyuyetsya i mozhe travmuvati robitnika abo poshkoditi otochuyuchi predmeti i sprichiniti pozhezhu Dlya timchasovogo utrimannya rozzharenogo payalnika isnuyut specialni pidstavki Zastosuvannya payalnika ta dlya payannya z yednan na plati iz naskriznim montazhem komponentiv Pri pajci z vikoristannyam rozdilnih payalnih materialiv flyus ta pripij mozhut podavatisya okremo Pri comu za dopomogoyu payalnika zdijsnyuyetsya pochatkovij nagriv flyusu iz podalshim pidnesennyam pripoyu V rezultati rozplavlenij pripij zmochuye zhalo pristaye do nogo pislya chogo vkriti flyusom krapli pripoyu perenosyatsya na dilyanku payannya Mozhut zastosovuvatisya takozh specializovani payalni materiali taki yak abo payalna pasta u yakih flyus ob yednano iz pripoyem na etapi virobnictva Pri pajci z yednan trubchatim pripoyem rekomenduyetsya spochatku vnesti payalnik na dilyanku z yednannya i dotorknutisya zhalom do tiyeyi detali yaka maye bilshu teployemnist Odrazu pislya cogo u tochku dotiku mizh zhalom i detallyu podayetsya kinchik pripijnoyi trubki Varto zaznachiti sho trubchatij pripij priznachenij specialno dlya zdijsnennya ruchnogo payannya iz vikoristannyam payalnika i vin z uspihom zastosovuyetsya v galuzyah elektrotehniki ta elektroniki z pershoyi polovini XX st Rekomendovana temperatura zhala pri zdijsnenni payannya ye na 30 40 C vishoyu nizh temperatura plavlennya vikoristovuvanogo pripoyu oskilki peregriv zbilshuye riven aktivaciyi poverhon vzayemodiyuchih metaliv Takozh uspishno praktikuyetsya perevishennya temperaturi na 70 90 C Peregriv zhala yakij pri comu vinikaye ye korotkotrivalim i ne prizvodit do nadmirnogo okisnennya poverhon ridkogo pripoyu ta metalevih detalej tim bilshe sho voni zahisheni flyusom Pri zdijsnenni payannya chasto vinikaye potreba ochishennya zhala vid zabrudnenogo abo nadlishkovogo pripoyu a takozh vid zalishkiv flyusu Krim togo zvichajne midne zhalo u nagritomu stani bezperervno okisnyuyetsya i na nomu utvoryuyetsya nagar yakij pogirshuye teploperedachu Vin mozhe legko vidsharovuvatisya vid zhala i zdatnij zabrudnyuvati pripij Iz zrostannyam robochoyi temperaturi nagar formuyetsya intensivnishe Dlya shvidkogo ochishennya rozigritogo zhala isnuyut specialni gubki vigotovleni z celyulozi abo metalevoyi struzhki Metalevi gubki mayut perevagu oskilki yih ne potribno zmochuvati vodoyu voni ne utvoryuyut paru i krashe ochishuyut zhalo Ale yaksho payalnik maye neobgorayeme zhalo celyulozna gubka mozhe stati dlya nogo krashim variantom oskilki vona ne zalishaye podryapin i zberigaye shar neobgorayemogo pokrittya div nezgorayeme zhalo Pislya zavershennya robit i pered vimknennyam payalnika jogo zhalo rekomenduyetsya ochistiti ta she raz garno obluditi div zaludzhennya zhala payalnika Ce zabezpechit jomu trivalij strok sluzhbi ta dozvolit bez uskladnen povtorno rozigriti payalnik i odrazu pristupiti do roboti Riznovidi payalnikivPayalnik nepryamogo nagrivu Payalniki nepryamogo nagrivu i payalni lampi Payalniki danogo tipu nagrivayutsya vruchnu vid zovnishnogo dzherela tepla yakim mozhe vistupati payalna lampa bagattya pich gorn tosho Voni ye klasichnimi zrazkami payalnih zasobiv i buli duzhe poshireni u minulomu Faktichno yih poyava vidbulasya blizko 4000 rokiv tomu razom z vidkrittyam lyudinoyu payalnih vlastivostej olova Zokrema molotkovi riznovidi payalnikiv vidomi she z antichnih chasiv Taki instrumenti prodovzhuvali aktivno vikoristovuvatisya do kincya XIX st Payalnik nepryamogo nagrivu yavlyaye soboyu masivnij midnij strizhen pryamokutnogo abo kruglogo pererizu z visokoyu teployemnistyu yakij zakriplenij na dovgomu metalevomu derzhaku vigotovlenomu zazvichaj iz zaliza Zalizo maye vidnosno nizku teploprovidnist sho dozvolyaye zmenshiti vidtik akumulovanogo tepla Utrimannya payalnika vidbuvayetsya za dopomogoyu derev yanoyi ruchki rozmishenoyi na inshomu boci derzhaka Dlya zruchnosti vikoristannya midnij strizhen z odnogo krayu zagostryuvavsya u formi klinu konusa abo piramidi Pri comu mid z yakoyi vin vigotovlyayetsya povinna buti yakomoga chistishoyu sho znachno podovzhuye strok sluzhbi payalnika Masa strizhnya ye jogo najvazhlivishoyu harakteristikoyu i viznachaye usi osnovi robochi yakosti takogo payalnika teploviddachu stabilnist temperaturi tosho Masivnij payalnik viyavlyayetsya bilsh vigidnim ale v toj zhe chas zanadto velika vaga uskladnyuye robotu Zazvichaj masa strizhnya znahodilasya v mezhah vid 250 do 1000 gr a inkoli mogla dosyagati 2000 gr 199 200 Yaksho v procesi payannya takij payalnik nadmirno oholodzhuvavsya i ne mig bilshe roztopiti pripij jogo znovu nagrivali Pri comu rozigriv nikoli ne dovodivsya do pochatku chervonogo rozzharennya midi tomu tipovi temperaturi payannya ne perevishuvali 300 C Dlya ochishennya midnogo strizhnya sluguvav specialnij payalnij kamin za dopomogoyu yakogo mozhna bulo viterti jogo robochu poverhnyu Danij riznovid payalnikiv vidomij takozh yak payalniki periodichnogo nagrivu Isnuvali takozh bilsh zruchni u vikoristanni payalniki na ridkomu palivi ta gazovi payalniki V yih konstrukciyi bulo realizovano bezperervnu podachu goryuchoyi rechovini vid nevelichkoyi payalnoyi lampi vbudovanoyi v payalnik abo vid zovnishnogo balonu Zavdyaki comu midnij strizhen pri roboti postijno nagrivavsya vidkritim polum yam Taki payalniki buli odnim z riznovidiv payalnikiv postijnogo nagrivu Elektrichnij payalnik Najbilsh zruchnij u zastosuvanni i v nash chas duzhe poshirenij riznovid payalnikiv 334 Dzherelom nagrivu v nih vistupaye elektrichnij strum bezposeredno vid elektromerezhi vid bloku zhivlennya abo vid himichnogo dzherela strumu u portativnih modelej napriklad iz tehnologiyeyu en Strum peretvoryuyetsya v teplo za dopomogoyu nagrivalnogo elementu pri chomu maksimalna elektrichna potuzhnist takih payalnikiv mozhe dosyagati 300 500 Vt Pershi zrazki podibnih pristroyiv pochali z yavlyatisya pochinayuchi z kincya XIX st a vzhe u 1894 roci Amerikanska kompaniya elektrichnih nagrivachiv organizuvala yih serijne virobnictvo u Detrojti V Yevropi vinahid elektrichnogo payalnika pov yazuyetsya z im yam nimeckogo inzhenera Ernsta Saksa nim Ernst Sachs yakij u 1921 roci zapatentuvav pershu konstrukciyu elektrichnogo payalnika molotkovogo tipu priznachenogo dlya vikoristannya u promislovosti Togo zh roku nim bula zasnovana kompaniya metoyu yakoyi stalo virobnictvo elektrichnih payalnih instrumentiv Poshirenim nedolikom elektrichnih payalnikiv ye chaste peregorannya spiralej nagrivalnih elementiv ta obmezhena potuzhnist yaka viyavlyayetsya nedostatnoyu dlya payannya duzhe masivnih detalej Tomu podibni pristroyi zdebilshogo zastosovuyutsya lishe u vipadkah zdijsnennya periodichnogo payannya vidnosno nevelikih detalej Vazhlivoyu vimogoyu do elektrichnih payalnikiv ye nayavnist v nih zazemlennya Yih robota bezposeredno pov yazana z elektrichnoyu naprugoyu sho v deyakih situaciyah stvoryuye rizik urazhennya pracivnika strumom abo mozhe vivesti z ladu spayuvani elektronni komponenti Isnuye bagato tipiv elektrichnih payalnikiv v yakih zastosovuyutsya suttyevo vidminni rezhimi roboti nagrivalnogo elementu zokrema Bezperervnogo rozigrivu Zvichajnij elektrichnij payalnik bezperervnogo rozigrivu Model maye vilku roz yemu zhivlennya britanskogo standartu en U payalnikah danogo riznovidu nagriv zhala vidbuvayetsya postijno vprodovzh usogo seansu payalnih robit prichomu v nih mozhut buti dodatkovo peredbacheni zasobi ruchnogo regulyuvannya potuzhnosti nagrivu Podibnij rezhim roboti zastosovuvavsya i v minulomu u payalnikah na goryuchomu palivi gazovomu abo ridinnomu de dzherelom tepla vistupalo polum ya Voni yavlyali soboyu modifikaciyu payalnika nepryamogo nagrivu do yakogo bulo dodano zasobi podachi paliva V nash chas najbilsh poshirenim tipom payalnikiv bezperervnogo nagrivu ye zvichajnij elektrichnij payalnik v yakomu realizovano postijnij nagriv vid elektronagrivalnogo elementa Takozh isnuyut suchasni portativni modeli gazovih payalnikiv iz analogichnim bezperervnim rezhimom roboti Pislya vmikannya elektrichnogo payalnika jomu potriben deyakij chas dlya rozigrivu i dosyagnennya prijnyatnoyi dlya zdijsnennya payannya temperaturi Do 250 C malopotuzhni payalniki rozigrivayutsya za 3 6 hvilin todi yak u potuzhnih payalnikiv ce zajmaye 6 10 hvilin Temperatura payalnika viznachayetsya tilki tochkoyu rivnovagi mizh procesami teplovidilennya nagrivacha i teploviddachi zhala Tomu vprodovzh seansu payalnih robit mozhlivi znachni kolivannya jogo temperaturi yaki mozhna zmenshiti tilki za rahunok zastosuvannya payalnika iz bilshoyu teployemnistyu zhala i vidpovidno masoyu V okremih modelyah mozhut buti prisutni zasobi ruchnogo regulyuvannya potuzhnosti nagrivacha Najchastishe v cij yakosti vistupayut avtotransformatori abo tiristorni regulyatori naprugi analogichni osvitlyuvalnim dimeram Zastosuvannya podibnih pristroyiv dozvolyaye zmistiti tochku teplovoyi rivnovagi na zhali payalnika sho daye zmogu zminyuvati jogo temperaturnij maksimum Odnak dlya stabilizaciyi temperaturi zhala taki zasobi ne pridatni i tomu z ciyeyu metoyu vikoristovuyutsya inshi pristroyi div termoregulovanij payalnik Pri zastosuvanni tiristornih regulyatoriv neobhidno brati do uvagi sho napruga na yih vihodi mozhe mati nesinusoyidalnu formu iz rizkimi stribkami v momenti vidkrittya tiristora V rezultati nagrivalnij element payalnika bude zhivitisya zminnoyu naprugoyu iz visokochastotnimi garmonikami yaki navoditimut na zhali impulsi visokoyi naprugi Vikoristannya takogo payalnika dlya payannya chutlivih napivprovidnikovih komponentiv osoblivo pristroyiv z izolovanim zatvorom vigotovlenih za KMON abo MDN tehnologiyeyu mozhe vivesti yih z ladu Tomu pri vikoristanni zhalo payalnika maye buti zazemlene Forsovanogo rozigrivu V takih payalnikah peredbachayetsya dva rezhima roboti elektrichnogo nagrivalnogo elementu osnovnij ta forsovanij Vibir rezhimu zdijsnyuyetsya operatorom vruchnu za dopomogoyu peremikacha Na forsovanomu rezhimi nagriv zhala vidbuvayetsya za pidvishenoyi potuzhnosti sho daye zmogu payalniku pislya vmikannya rozigritisya do 250 C za 1 hvilinu Ce znachno skorochuye trivalist vidnovlennya pislya znachnogo oholodzhennya i ye korisnim pri pajci masivnih detalej z visokoyu teployemnistyu Na osnovnomu rezhimi nagrivalnij element pracyuye za polovinnoyi potuzhnosti chogo cilkom dostatno dlya pidtrimki neobhidnoyi temperaturi payannya V yih konstrukciyi zazvichaj vikoristovuyetsya diod yakij poslidovno vmikayetsya do elektrichnogo kola nagrivalnogo elementu sho pracyuye na zminnomu strumi Ce zabezpechuye zmenshennya serednogo znachennya potuzhnosti u 2 razi Dlya perevedennya payalnika u forsovanij rezhim zastosovuyetya peremikach yakij shuntuye diod i puskaye strum v obhid nogo Impulsnogo rozigrivu Impulsnij payalnikZovnishnij viglyad impulsnogo payalnika u komponuvanni pistoleta Model TOYA 230 V 50 Gc 100 Vt Vnutrishnij transformator impulsnogo payalnika rozrahovanij na merezhevu naprugu V danomu tipi elektrichnih payalnikiv realizovano ideyu shvidkogo praktichno mittyevogo impulsnogo nagrivu odrazu pislya vmikannya Voni zazvichaj vigotovlyayutsya u viglyadi pistoleta z termostijkoyi plastmasi a yih rozigriv vidbuvayetsya dopoki koristuvach trimaye natisnutim kurok Podibni payalniki zdatni dosyagnuti temperaturi 250 C v serednomu cherez 9 12 sekund pislya vmikannya Chasto v nih dodatkovo peredbachayutsya vbudovani zasobi pidsvichuvannya dilyanki payannya Impulsni payalniki ye zruchnimi pri neregulyarnomu shvidkomu vikoristanni koli vitrati chasu na ochikuvannya rozigrivu ta posliduyuchogo oholodzhennya payalnika mozhut buti bilshimi nizh trivalist samogo seansu payannya Vpershe podibni pristroyi buli rozrobleni u SShA na pochatku 1940 h rokiv Piznishe u 1946 roci Karl Veller angl Carl E Weller otrimav patent na elektrichnij nagrivalnij aparat u formi pistoleta konstrukciya yakogo v podalshomu stala klasichnoyu dlya danogo tipu payalnikiv Yih osnovnoyu osoblivistyu ye te sho zhalo v nih nagrivayetsya elektrichnim strumom napryamu i tomu faktichno vono odnochasno vistupaye u roli nagrivalnogo elementu Ce ob yednane zhalo nagrivach vigotovlyayetsya z midi u viglyadi drotu velikogo diametra yakomu zazvichaj nadayetsya forma U podibnoyi dugi Z oglyadu na malij pitomij opir midi dlya nagrivu takogo elementu potriben duzhe velikij strum poryadku soten amper yakij postupaye vid elektromerezhi cherez znizhuyuchij transformator osoblivoyi konstrukciyi Vtorinna obmotka takogo transformatora mozhe skladatisya lishe z odnogo ob yemnogo vitka iz malim oporom sho zabezpechuye jomu duzhe visoki vihidni strumi pri malij napruzi Vitok obmotki ta vividni z yednuvalni providniki takozh vigotovlyayutsya z midi i pri comu mayut bilshij nizh u zhala nagrivacha pereriz sho zabezpechuye yim znachno meshnij u porivnyanni iz zhalom elektrichnij opir V rezultati pri protikanni potuzhnogo strumu osnovne teplovidilennya vidbuvayetsya tilki u robochij chastini payalnika i pri comu zabezpechuyetsya duzhe shvidkij nagriv V toj zhe chas zagalna teployemnist takogo zhala nagrivacha viyavlyayetsya porivnyano nizkoyu sho pri trivalij roboti u holostomu rezhimi prizvodit do jogo znachnogo peregrivu Temperatura zhala pri comu mozhe syagati 500 C Dlya zhivlennya osvitlyuvalnogo elementu sluguye vidgaluzhennya pervinnoyi obmotki transformatora yake zabezpechuye naprugu dostatnyu dlya roboti miniatyurnoyi galogenovoyi lampi Varto zaznachiti sho v impulsnih payalnikah zhalo nagrivach inkoli mozhe vigotovlyatisya ne z midi a zi splavu iz bilsh visokim pitomim oporom zazvichaj z nihromu Odnak pri porivnyanni takij pidhid viyavlyaye ryad nedolikiv menshu teploprovidnist zhala ta potrebu u pidvishenij robochij napruzi Analogichni payalniki za radyanskoyu terminologiyeyu takozh vidomi yak payalniki z petlepodibnim nagrivachem Voni mogli viroblyatisya u viglyadi malogabaritnih ta malopotuzhnih pristroyiv 10 Vt iz bezperervnim nagrivom yaki buli rozrahovani dlya payannya dribnih detalej ta pirografiyi Do nagrivacha mig pid yednuvatisya nevelikij midnij kinchik sho vistupav u roli zhala U suchasnih konstrukciyah impulsnih payalnikiv mozhe zastosovuvatisya shema zhivlennya iz peretvoryuvachem merezhevoyi naprugi chastoti 50 Gc u naprugu zbilshenoyi chastoti 18 40 kGc Take rishennya dozvolyaye zmenshiti gabariti ta vagu osnovnogo znizhuyuchogo transformatora na yakij v podalshomu postupaye peretvorena napruga sho robit uves payalnik dovoli ergonomichnim kompaktnim ta legkim vaga blizko 200 gr Krim togo v takih payalnikah mozhe buti dodatkovo realizovano elektronne regulyuvannya potuzhnosti cifrova indikaciya rezhimu roboti zasobi forsovanogo rozigrivu ta mozhlivist roboti vid alternativnih dzherel zhivlennya zokrema vid akumulyatornih batarej Perevagi payalnikiv impulsnogo rozigrivu Duzhe shvidkij nagriv i perehid u stan gotovnosti pislya vmikannya Menshi vitrati elektroenergiyi i vishij KKD oskilki impulsni payalniki spozhivayut strum tilki v procesi payannya Na vidminu vid zvichajnih payalnikiv iz bezperervnim rozigrivom yim ne potribno pidtrimuvati robochu temperaturu pri perebuvanni u stani ochikuvannya Bilsha bezpeka pri zastosuvanni i menshij rizik opikiv Pislya vimikannya payalnik shvidko oholodzhuyetsya i u stani ochikuvannya ne stanovit zagrozi Mozhlivist dosyagnennya dovoli velikih potuzhnostej nagrivu 100 150 Vt i bilshe v zalezhnosti vid modeli V konstrukciyi prisutni vbudovani zasobi osvitlennya dilyanki payannya Pri roboti ne potrebuye pidstavok zavdyaki svoyemu shvidkomu oholodzhennyu Prostota ta nadijnist konstrukciyi Serednye napracyuvannya do vidmovi dlya impulsnih payalnikiv vitchiznyanogo virobnictva stanovit 5500 cikliv nagrivu Vipalyuvach pirograf Payalnik iz petlepodibnim nagrivachem priznachenij dlya zastosuvannya u pirografiyi Model Uzor 1 virobnictvo SRSR Nedoliki Zhalo maye nizku teployemnist sho stvoryuye znachni kolivannya temperaturi v procesi payannya Isnuye rizik peregrivu teplochutlivih spayuvanih detalej 194 Impulsni payalniki klasichnoyi konstrukciyi ye dovoli vazhkimi ta gromizdkimi pristroyami cherez nayavnist v yih skladi vbudovanogo transformatora yakij pracyuye napryamu vid elektromerezhi na chastoti 50 Gc 194 Bilsh suchasni modeli pozbavleni cogo nedoliku Forma zhala zumovlena jogo odnochasnim vikonannyam roli elektro nagrivalnogo elementa V bilshosti vipadkiv vona maye viglyad podibnij do literi U i ne mozhe buti dovilno zminena za potreboyu koristuvacha Ce znachno znizhuye zruchnist vikoristannya i robit taki payalniki malopridatnimi dlya ryadu robit Zhalo nagrivach potrebuye oberezhnogo povodzhennya pri znyatti okisliv ta zabrudnen Pri zastosuvanni abrazivnih zasobiv ochishennya nazhdachnogo paperu abo napilka zmenshuyetsya jogo diametr i v rezultati zminyuyutsya elektrichni harakteristiki payalnika Krim togo zhalo piddayetsya diyi eroziyi vid kontaktu iz ridkim pripoyem i postupovo rozchinyayetsya v nomu Vreshti resht payalnik mozhe stati nepridatnim do vikoristannya i tomu vin vimagaye regulyarnoyi zamini znoshenih zhal Znachni dodatkovi vitrati midi na vigotovlennya transformatora jogo vtorinnoyi obmotki ta vividnih kontaktnih providnikiv sho ye harakternim dlya impulsnih payalnikiv klasichnoyi konstrukciyi Yak naslidok pidvishena vartist u porivnyanni iz zvichajnimi payalnikami Odnak v toj zhe chas dlya suchasnih modelej ce mozhe buti ne aktualno Pri vimikanni impulsnogo payalnika na jogo zhali vinikaye splesk naprugi za rahunok elektromagnitnoyi indukciyi viklikanoyi znachnimi elektrichnimi strumami yaki protikayut cherez zhalo v procesi roboti Podibnij efekt mozhe vivesti z ladu chutlivi elektronni komponenti sho stvoryuye dodatkovij rizik poshkodzhen pri yih pajci iz vikoristannyam takih payalnikiv V cilomu zastosovuvati impulsni payalniki v elektronici ne rekomenduyetsya 194 V procesi roboti zhalo takozh viroblyaye dovoli silne magnitne pole yake mozhe prityaguvati dribni metalevi ob yekti gvinti shajbi metalevu struzhku ta in sho mayut visokij vmist feromagnitnih elementiv v osnovnomu zaliza abo nikelyu Termoregulovanij Termoregulovanij payalnik iz skladu payalnoyi stanciyi Vilka roz yemu maye dodatkovi kontakti termodatchika Model Hakko 907 ESD V konstrukciyu elektrichnih payalnikiv danogo tipu vhodyat zasobi stabilizaciyi temperaturi zhala yaki dozvolyayut z pevnoyu tochnistyu utrimuvati zadanu temperaturu ne zalezhno vid vikonuvanih iz payalnikom dij Specialnij pristrij avtomatichno zminyuye podachu elektrichnoyi energiyi do nagrivalnogo elementu vihodyachi z potochnoyi temperaturi na zhali Pershi zasobi regulyuvannya ta stabilizaciyi temperaturi payalnikiv buli stvoreni v SShA kompaniyeyu American Beauty na pochatku 1940 h rokiv Z 1949 roku bulo nalagodzheno serijne virobnictvo specialnih pidstavok yaki dozvolyali pidtrimuvati pevnij riven temperaturi payalnika dopoki vin znahodivsya u stani ochikuvannya Sistema termoregulyaciyi u najprostishih vipadkah mozhe buti realizovana na osnovi mehanichnogo peremikacha V cij yakosti vistupayut bimetalevi termorele po analogiyi iz elektrichnoyu praskoyu abo rele z magnitnim elementom yakij vtrachaye namagnichenist pri dosyagnenni pevnoyi temperaturi tochki Kyuri i roz yednuye pruzhinnij kontakt U suchasnih termoregulovanih payalnikah vikoristovuyutsya elektronni sistemi avtomatichnogo regulyuvannya iz datchikami na osnovi termopari Voni dozvolyayut koristuvachu vilno zadavati bazhane znachennya temperaturi zhala i zdatni stabilizuvati jogo iz tochnistyu 2 C Taki payalniki vhodyat v osnovnomu lishe do skladu payalnih stancij i chasto osnashuyutsya dodatkovimi zasobami indikaciyi potochnoyi temperaturi Takozh isnuyut bilsh kompaktni modeli v yakih usi potribni elektronni komponenti zmontovani u ruchci samogo payalnika Termoregulovani payalniki pridatni dlya zdijsnennya payannya v umovah zhorstkih temperaturnih obmezhen Ce dozvolyaye vikoristovuvati yih dlya spayuvannya teplochutlivih komponentiv cherez sho osnovnoyu sferoyu yih zastosuvannya ye galuz elektroniki Specialni elektrichni payalniki Okrim zvichajnih elektrichnih payalnikiv isnuyut takozh elektrichni payalniki netipovih konstrukcij priznacheni dlya osoblivih umov zastosuvannya ta dlya vikonannya specifichnih robit Taki payalniki zazvichaj vikoristovuyutsya na virobnichih pidpriyemstvah dlya zdijsnennya profesijnogo ruchnogo payannya pri vigotovlenni produkciyi Payalnik z avtopodacheyu pripoyu Payalnik u viglyadi pistoleta z avtomatichnoyu podacheyu Model ZD 551 30 60 Vt iz forsovanim nagrivom Pristroyi danogo tipu mozhut vigotovlyatisya u viglyadi payalnih pistoletiv abo torcovih payalnikiv i inkoli vhodyat do skladu payalnih stancij U nih realizovano zasobi fiksaciyi kotushki i mehanizm jogo podachi na dilyanku payannya za komandoyu operatora Vikoristannya takogo pristroyu dozvolyaye usunuti poyavu zabrudnenn na payalnih materialah vid yih postijnogo kontaktu iz rukami Krim togo zmenshuyetsya rizik deformaciyi trubchatogo pripoyu vnaslidok jogo pereginiv ta pri rozrizanni na shmatki sho moglo bi prizvesti do porushenn cilisnosti flyusovogo oserdya i sprichiniti viniknennya defektiv payannya Najgolovnishe u operatora pri comu vidpadaye potreba vlasnoruchnogo utrimannya sho pri roboti vivilnyaye jomu odnu ruku Ce dozvolyaye znachno pidvishiti produktivnist praci pri vikonanni trivalih seansiv serijnogo payannya i ye duzhe korisnim v umovah masovogo virobnictva pri vigotovlenni odnotipnih z yednan Payalnik z kontaktnim nagrivom Harakternoyu osoblivistyu takogo payalnika ye te sho v nomu mizh nagrivalnim elementom ta midnim zhalom vidsutnij shar izolyaciyi yakij isnuye u zvichajnih payalnikiv i stvoryuye efekt teplovogo bar yeru i tomu mizh nimi vinikaye pryamij elektrichnij i teplovij kontakt Nagriv zdijsnyuyetsya bezperervno shlyahom propuskannya kriz nagrivach i zhalo silnogo strumu Pri comu teplo vilno peretikaye do zhala bez zhodnih pereshkod sho zabezpechuye payalniku garnu teploviddachu i dozvolyaye rozvivati visoku potuzhnist Taki payalniki mayut velikij rozmir i zazvichaj komponuyutsya u viglyadi molotka Voni priznacheni dlya vikoristannya v umovah virobnictva dlya organizaciyi bezperervnogo procesu payannya masivnih detalej Dzherelom zhivlennya vistupaye masivnij znizhuyuchij transformator potuzhnistyu 20 30 kVt yakij na vihodi zabezpechuye naprugu 10 36 V Strum vid transformatora protikaye po dvom midnim plankam velikogo pererizu mizh yakimi zatiskayetsya zminne midne zhalo Forma ta rozmiri zhala mozhut buti dovilnimi i obirayutsya vihodyachi z vimog zruchnosti ta harakteru vikonuvanih payalnih robit Na vnutrishnih storonah midnih planok yaki vstupayut u kontakt iz zhalom naplavleno shar nihromu yakij maye zbilshenij pitomij opir i tim samim zabezpechuye nagriv zhala pri protikanni strumu Uves pristrij kripitsya na ruchci iz teploizolyuyuchogo materialu Payalniki takoyi konstrukciyi zastosovuyutsya pri vigotovlenni kolektorov elektrichnih dviguniv a takozh dlya spayuvannya yakirnih obmotok iz pivnikami kolektora drotovih bandazhiv ta pri vikonanni inshih robit Voni mayut znachno bilshu potuzhnist ta vishu nadijnist nizh payalniki iz nagrivalnimi spiralyami Elektrodugovij payalnik V danomu tipi payalnikiv dzherelom tepla dlya nagrivu zhala vistupaye elektrichna duga yaka gorit mizh zhalom ta Voni takozh inkoli nazivayutsya plazmovimi payalnikami Yih osoblivostyami ye visoka potuzhnist 1 5 2 kVt velikij rozmir i znachni maksimalni temperaturi zhala yaki mozhut dosyagati 900 C Rozigriv do 500 C u elektrodugovogo payalnika masoyu 1 kg vidbuvayetsya za 3 hv Taki payalniki pracyuyut u rezhimi periodichnogo nagrivu i zazvichaj komponuyutsya u viglyadi molotka 201 Payalnik zhivitsya vid potuzhnogo transformatora odnofaznim strumom siloyu 40 45 A pid naprugoyu 35 40 V Odin elektrichnij kontakt pid yednuyetsya do masivnogo zhala cherez dovgu latunnu shpilku inshij pid yednij cherez trubku do derzhaka v yakomu zakripleno u vertikalnomu polozhenni vugilnij elektrod Zhalo ye zminnim vigotovlyayetsya z midi i kripitsya u stalevomu fiksatori za dopomogoyu dekilkoh boltiv Dlya utrimannya payalnika sluguye derev yana ruchka v seredini yakoyi provedeno latunnu trubku ta shpilku sho zabezpechuyut podachu zhivlennya Pered pochatkom roboti iz takim payalnikom neobhidno zapaliti v nomu elektrichnu dugu Dlya cogo treba poklasti dekilka dribnih shmatochkiv vugillya v zagliblennya u midnomu zhali uvimknuti zhivlennya i opustiti elektrod do rivnya jogo dotiku iz vugillyam V procesi gorinnya dugi vugilnij elektrod postupovo rujnuyetsya i jogo dovzhina zmenshuyetsya tomu cherez kozhni 10 15 hvilin roboti jogo neobhidno prosuvati vpered na dekilka milimetriv Dlya zahistu ochej vid shkidlivogo vplivu ultrafioletovih promeniv neobhidno odyagati svitlozahisni okulyari Payalniki danogo tipu zastosovuyutsya v umovah virobnictva i osoblivo zruchni pri pajci bandazhiv elektrichnih dviguniv oskilki z oglyadu na znachnu masu yakira dlya takih operacij potribne potuzhne dzherelo tepla Indukcijnij payalnik Vikoristovuyetsya u skladi payalnih stancij specialnogo tipu Okremij nagrivalnij element v jogo konstrukciyi vidsutnij yak takij Teplo vidilyayetsya bezposeredno na zhali payalnika zavdyaki visokochastotnim indukcijnim strumam sho navodyatsya na nomu zminnim magnitnim polem vid specialnoyi kotushki Pri comu chastina zhala payalnika vikonuye rol oserdya navkolo yakogo cyu kotushku namotano Zhivlennya kotushki zdijsnyuyetsya vid potuzhnogo generatora na chastotah 400 500 kGc Vihrovi strumi rozigrivayut zhalo zavdyaki oporu yakij stvoryuye specialne pokrittya z zalizo nikelevogo feromagnitnogo splavu nanesene na samomu zhali Yak tilki jogo temperatura dosyagaye tochki Kyuri cej splav vtrachaye svoyi feromagnitni vlastivosti opir odrazu znikaye i rozigriv poverhni zhala pripinyayetsya Pislya znizhennya temperaturi nizhche porogovogo rivnya proces povtoryuyetsya znovu Shvidkodiya usih zaluchenih v cej proces fizichnih yavish viyavlyayetsya duzhe visokoyu sho dozvolyaye chitko vitrimuvati pevnij riven temperaturi Temperatura zhala v svoyu chergu povnistyu viznachayetsya tochkoyu Kyuri feromagnitnogo splavu nanesenogo na jogo kinchik Kilkist tepla yake otrimuye zpayuvane z yednannya faktichno kontrolyuyetsya cherez mittyevu potuzhnist sho vidilyayetsya na zhali a ne cherez jogo temperaturu yak u zvichajnih termostabilizovanih payalnikah V rezultati indukcijni payalniki mayut nizku perevag zokrema Visoka stabilnist temperaturi Mehanizm termostabilizaciyi viyavlyayetsya duzhe prostim ta nadijnim oskilki jomu ne potribna sistema avtomatichnogo regulyuvannya na osnovi termodatchikiv ta zvorotnih zv yazkiv Yak naslidok v nogo viyavlyayutsya vidsutni deyaki nebazhani pobichni efekti vlastivi usim SAR napriklad pereregulyuvannya ta kolivannya temperaturi Temperatura zhala pidtrimuyetsya prirodnim shlyahom jogo material poglinaye z magnitnogo polya lishe tu kilkist energiyi yaka potribna dlya dosyagnennya nim temperaturi Kyuri Visoka mittyeva potuzhnist teplovidilennya yaka pri comu nikoli ne prizvodit do peregrivu zhala Krim usogo inshogo ce zabezpechuye payalniku duzhe shvidkij pochatkovij rozigriv z momentu vmikannya dekilka sekund Vidsutnist vnutrishnogo teplovogo bar yeru mizh zhalom ta zonoyu nagrivu Ce pokrashuye teploviddachu ta priskoryuye peretik tepla do dilyanki payannya Zruchnist vikoristannya Dlya konstrukciyi takogo payalnika znachna teployemnist zhala ne obov yazkova krim togo v nij vidsutnij nagrivalnij element Ce dozvolyaye zmenshiti masu ta rozmiri utrimuvanogo u ruci payalnogo instrumentu i zrobiti jogo ergonomichnim Vishij KKD nizh u zvichajnih elektrichnih payalnikiv Nedoliki Nemozhlivist vilno zadavati temperaturu zhala Zminiti temperaturu mozhna lishe perejshovshi na nove zhalo z inshoyu tochkoyu Kyuri Kilkist zhal v komplekti payalnika ye obmezhenoyu Vidnosno nizka maksimalna temperatura zhala Na holostomu hodu vona znahoditsya v mezhah 260 370 C v zalezhnosti vid vstanovlenogo zhala Odrazu pislya pochatku payannya temperatura rizko padaye she na 40 50 C Dlya porivnyannya u payalnikiv iz zvichajnimi rezistivnimi nagrivachami maksimalna temperatura zhala tipovo mozhe perevishuvati 400 C Skladnist pristroyu Dlya roboti vin potrebuye specialnogo generatora cherez sho jogo realizaciya mozhliva lishe u viglyadi masivnoyi payalnoyi stanciyi Visoka vartist navit u porivnyanni z visokoyakisnimi payalnimi stanciyami inshih tipiv Tehnologiyi indukcijnogo nagrivu payalnikiv yak pravilo ye patentovanimi ta eksklyuzivnimi Ce obmezhuye kolo potencijnih virobnikiv ta robit podibni pristroyi maloposhirenimi ta dorogimi Ultrazvukovij payalnik Dokladnishe Ultrazvukove payannya Alyuminij ta jogo splavi osoblivo vazhko payati abo luditi zvichajnimi zasobami Pid diyeyu atmosferi yih poverhnya shvidko okisnyuyetsya z utvorennyam tverdoyi ta himichno stijkoyi plivki na osnovi oksidu alyuminiyu Al2O3 Cya rechovina ye nadzvichajno micnoyu himichnoyu spolukoyu i pogano piddayetsya diyi flyusiv cherez svij himichno nejtralnij harakter 294 295 V rezultati mizh ridkim pripoyem ta osnovnim metalom ne vinikaye adgeziyi i payane z yednannya ne utvoryuyetsya Z cih prichin vprodovzh desyatilit alyuminij vvazhavsya vazhkospayuvanim abo vzagali nespayuvanim metalom 261 V podalshomu bulo rozrobleno ryad metodik payannya alyuminiyu poperednye travlennya yidkimi rechovinami mehanichne roztirannya ridkogo pripoyu stvorennya galvanichnih pokrittiv na dilyankah payannya zastosuvannya reaktivnih flyusiv ta specialnih pripoyiv iz visokim vmistom cinku abo kadmiyu tosho Ale kozhna z cih metodik maye nedoliki sho obmezhuye sferu yih zastosuvannya 335 336 Pershi naukovo doslidni roboti po vikoristannyu ultrazvuku dlya ludinnya i payannya alyuminiyu ta rozrobki pershih zrazkiv payalnikiv buli vikonani u Nimechchini v 1938 1940 rokah Bulo viyavleno sho pid diyeyu ultrazvukovih UZ kolivan v ridkomu pripoyi vinikaye yavishe kavitaciyi yake sprichinyaye eroziyu oksidnoyi plivki na poverhni alyuminiyu Pri comu u rozplavi dodatkovo intensifikuyetsya himichna aktivnist ta utvoryuyutsya akustichni makro i mikropotoki yaki peremishuyut rozplav i zviyuyut chastinki oksidiv sho splivayut ugoru Poverhnya ochishuyetsya vid plivok ta zabrudnen i dobre zmochuyetsya pripoyem bez zastosuvannya pri comu flyusu Stvorena tehnologiya ultrazvukovogo UZ payannya ne tilki dozvolyaye efektivno spayuvati alyuminij ta jogo splavi ale pridatna i dlya z yednannya virobiv iz nerzhaviyuchoyi stali a takozh keramiki skla abraziviv feritiv ta inshih nemetalevih materialiv 5 6 91 269 212 Principovoyu osoblivistyu UZ payalnika ye nayavnist v jogo konstrukciyi generatora visokochastotnih mehanichnih kolivan diapazonu 18 60 kGc Generator z yednanij iz zhalom yake pri vikonanni robit vvoditsya u rozplavlenij pripij i peredaye kolivannya do ridkogo seredovisha viklikayuchi u nomu kavitaciyu Nagriv pripoyu na dilyanci payannya mozhe zdijsnyuvati sam UZ payalnik yaksho v nomu peredbacheno nagrivalnij element U takomu razi zhalo dodatkovo osnashuyetsya elektrichnim spiralnim nagrivachem Mozhut isnuvati takozh modeli sproshenoyi konstrukciyi yaki potrebuyut pidvedennya tepla vid zovnishnih zasobiv nagrivu vid zvichajnogo payalnika gazovogo palnika elektrichnoyi plitki tosho Pri roboti zhalo UZ payalnika povinne dobre provoditi mehanichni kolivannya i ne amortizuvati yih Krim togo vono postijno piddayetsya diyi eroziyi vid kavitaciyi tak samo yak i spayuvani nim detali Z cih prichin zhalo namagayutsya vigotovlyati z duzhe tverdih i pruzhnih materialiv stijkih do diyi kavitaciyi napriklad iz sribno nikelevogo splavu abo nerzhaviyuchoyi stali 214 Shema roboti magnito strikcijnogo UZ payalnika 1 Generator elektrichnih kolivan UZ chastoti 2 Spayuvana detal 3 Spiralnij nagrivalnij element ne obov yazkovo 4 Rozplavlenij pripij 5 Magnitostrikcijnij vibrator pobudovanij z paketu metalichnih plastin 6 Kotushka zbudzhennya mehanichnih kolivan 7 Robochij organ payalnika 8 Kinchik zhala payalnika Osnovnim elementom generatora mehanichnih kolivan vistupaye vibrator magnitostrikcijnogo abo p yezoelektrichnogo tipu yakij zhivitsya vid elektrichnogo generatora ultrazvukovoyi chastoti i pri roboti zdijsnyuye pozdovzhni postupalni ruhi Usi tipi vibratoriv vigotovlyayutsya z materialiv chutlivih do pidvishennya temperaturi yaki pri nagrivanni vtrachayut osnovni vlastivosti i ne mozhut efektivno pracyuvati Tomu podibni komponenti mayut buti teploizolovani vid rozplavlenogo pripoyu i vimagayut zastosuvannya zasobiv oholodzhennya u viglyadi radiatoriv abo sistem primusovoyi cirkulyaciyi povitrya chi vodi 214 Magnitostrikcijni vibratori na osnovi metalevih feromagnitnih splaviv mayut visoku pitomu shilnist potuzhnosti znachnu mehanichnu micnist i zdatni vistupati potuzhnimi dzherelami ultrazvuku Odnak na praktici diapazon yih robochih chastot obmezhuyetsya promizhkom 18 60 kGc Krim togo voni mayut nizkij KKD za rahunok znachnih vtrat energiyi cherez vihrovi strumi sho pri yih roboti stvoryuye silne teplovidilennya i viklikaye potrebu u oholodzhenni V podalshomu bulo rozrobleno novij tip materialiv magnitostrikcijni feriti yaki harakterizuyutsya visokimi znachennyami elektrichnogo oporu sho usuvaye problemu vihrovih strumiv i zmenshuye yih vlasnij nagriv pri roboti V cilomu feritovi vibratori mayut vishij KKD menshu vagu i gabariti ne potrebuyut oholodzhennya i ye znachno prostishimi u vigotovlenni oskilki yih mozhna robiti monolitnimi Z inshogo boku yim vlastiva krihkist i voni mayut nizhchu pitomu potuzhnist nizh metalevi magnitostrikcijni vibratori 66 72 P yezoelektrichni vibratori vigotovlyayutsya z prirodnih mineralnih abo shtuchnih keramichnih monokristalichnih p yezoelektrikiv kvarcu segnetovoyi soli titanativ bariyu ta cirkonatu ta in Voni mayut nizku vartist mozhut vigotovlyatisya u dovilnih formah sferichni trubchati diskovi tosho i dozvolyayut generuvati UZ kolivannya duzhe visokih chastot do 109 Gc Yih dodatkovoyu perevagoyu ye vidsutnist v nih indukcijnih strumiv v procesi roboti sho znachno pidvishuye KKD ta usuvaye potrebu u primusovomu oholodzhenni Do nedolikiv mozhna vidnesti girshi mehanichni yakosti i visoku krihkist sho obmezhuye yih maksimalno pripustimu amplitudu kolivan a otzhe i potuzhnist Razom z tim shirokoyi populyarnosti nabuvayut paketni p yezoelektrichni vibratori yaki za svoyimi energetichnimi harakteristikami nablizhayutsya do magnitostrikcijnih i navit perevershuyut yih 66 72 V cilomu magnitostrikcijni vibratori zabezpechuyut vishu potuzhnist UZ kolivan i zdatni najkrashe zberigati efektivnist roboti pri temperaturah payannya harakternih dlya m yakih pripoyiv Odnak maksimalna temperatura yih zastosuvannya obmezhena tochkoyu Kyuri splavu i zazvichaj ne perevishuye 400 C Tipovo podibnij pristrij yavlyaye soboyu magnitoprovid oserdya vigotovlenij z nikelyu abo nikelevogo splavu Ni Fe Co navkolo yakogo namotano kotushku sho zhivitsya zminnim strumom na chastotah poryadku 20 60 kGc Dlya zmenshennya vtrat na vihrovi strumi magnitoprovid mozhe formuvatisya z paketu tonkih vzayemno izolovanih plastin Generator kolivan UZ chastoti zbudzhuye kotushku viprominyuvacha yaka pochinaye navoditi na magnitoprovodi zminne magnitne pole Vnaslidok yavisha magnitostrikciyi magnitoprovid zminyuye svoyi rozmiri i viprominyuvach pochinaye kolivatisya iz chastotoyu generatora Najbilsha amplituda kolivan sposterigayetsya pri viniknenni rezonansu za umovi zbigu chastoti generatora ta chastoti vlasnih kolivan viprominyuvacha Podibnij rezhim roboti ye bazhanim i tomu usyu sistemu viprominyuvach generator vvodyat u stan avtokolivan dodayuchi mizh viprominyuvachem ta generatorom zvorotnij zv yazok Vid vibratora do zhala kolivannya peredayutsya cherez metalevu z yednuvalnu kolodku yaka zabezpechuye teploizolyaciyu i pri nadanni yij vidpovidnoyi formi mozhe odnochasno vidigravati rol mehanichnogo peretvoryuvacha chastoti Ce dozvolyaye zbilshiti intensivnist UZ kolivan zhala za rahunok zmenshennya ploshi yih rozpovsyudzhennya 212 215 Sila vplivu ultrazvuku na poverhnyu spayuvanogo materialu zalezhit vid chastoti ta potuzhnosti viprominennya payalnika v okremih modelej mozhe dosyagati 20 Vt vid nahilu zhala i kuta vvedennya kolivan maksimum pri 90 ta vid vidstani mizh zhalom ta poverhneyu virobu tipovo stanovit 0 2 3 mm 91 Pri zdijsnenni UZ payannya osnovnij chas vitrachayetsya na nagrivannya pripoyu i yak tilki pripij perehodit u ridkij stan rujnuvannya oksidnoyi plivki vidbuvayetsya majzhe mittyevo i trivaye menshe 1 20 s Payannya vidbuvayetsya lishe na dilyanci sho znahoditsya bezposeredno pid zhalom payalnika prichomu torkatisya zhalom poverhni virobu ne potribno Pri potrebi zaluditi znachnu ploshu virobu payalnik neobhidno peresuvati po usij poverhni razom iz roztoplenim pripoyem V cilomu za dopomogoyu UZ payalnika mozhna z yednuvati praktichno bud yaki metali ne vikoristovuyuchi pri comu flyus Odnak legkospayuvani metali mid sriblo ta in zazvichaj ekonomichno docilnishe i zruchnishe payati zvichajnimi zasobami 215 Perevagi UZ payalnika Dozvolyaye z yednuvati materiali za dopomogoyu m yakih pripoyiv payannya yakih zvichajnimi zasobami vvazhayetsya vazhkim abo vzagali nemozhlivim Pri zastosuvanni ne potrebuye flyusu sho sproshuye tehnologiyu payannya i pidvishuye yiyi yakist Unemozhlivlyuyetsya viniknennya ryadu defektiv pov yazanih iz vikoristannyam flyusiv takih yak holodne payannya flyusovi vklyuchennya tosho 238 79 Vidpadaye potreba u vidalenni zalishkiv himichno aktivnih flyusiv z poverhni detalej pislya zavershennya payannya Nedoliki Isnuye potreba u zastosuvanni specialnogo pripoyu V jogo roli mozhe vistupati chiste olovo abo olov yano cinkovi splavi napriklad marki P200A abo P250A yaki dayut garni rezultati v umovah UZ payannya alyuminiyu ta keramiki 50 57 Efektivnist zalezhit vid prisutnosti u ridkomu pripoyi abrazivnih mikrochastinok zdatnih priskoryuvati proces UZ eroziyi Z ciyeyu metoyu mozhut vikoristovuvatisya poroshki ferotitanu dispersnistyu 0 6 1 4 mm v kilkostyah 1 7 masi pripoyu U olov yano cinkovih splavah pri temperaturah nizhche likvidusa rol abraziva vidigrayut dribni pervinni kristali cinku 270 Teplovi harakteristiki zhala mozhut buti girshimi nizh u zvichajnih payalnikiv oskilki do nogo visuvayutsya inshi vimogi Tomu UZ payalnik iz vlasnim nagrivachem ne mozhe buti povnocinnoyu zaminoyu zvichajnogo payalnika UZ ludinnya alyuminiyu ye maloproduktivnim povilnim procesom osoblivo v umovah skladnoyi formi obroblyuvanih poverhon V procesi roboti mozhe vinikati potreba periodichno zdijsnyuvati perervi dlya oholodzhennya vibratora 269 80 215 Pri zastosuvanni UZ payalnika dlya spayuvannya krihkih nemetalevih materialiv v yih poverhnevih sharah mozhut utvoryuvatisya makro ta mikrotrishini u razi nepravilnih dij pri pajci osoblivo pri torkanni zhalom payalnika yih poverhni 91 Visoka skladnist ta vartist pristroyu Suchasni realizaciyi UZ payalnikiv zustrichayutsya v osnovnomu tilki u skladi payalnih stancij Abrazivnij payalnik Poryad z ultrazvukovimi payalnikami dlya payannya alyuminiyu vikoristovuyutsya payalniki abrazivnogo tipu Voni specialno priznacheni dlya ludinnya alyuminiyu za dopomogoyu m yakih pripoyiv bez potrebi u flyusi Pri yih zastosuvanni micna oksidna plivka rujnuyetsya shlyahom ruchnogo mehanichnogo vplivu na poverhnyu detali shlyahom yiyi tertya abrazivim elementom Robochij organ abrazivnogo payalnika yavlyaye soboyu strizhen abrazivnij olivec spresovanij z poroshku pripoyu ta poroshku azbestu Dlya utrimannya strizhnya sluguye midna vtulka yaka rozigrivayetsya spiralnim elektrichnim nagrivachem Vtulka i nagrivach zzovni vidokremlyuyutsya sharom izolyaciyi i rozmishuyutsya u zahisnomu kozhuhu do yakogo kripitsya ruchka Usya konstrukciya payalnika yak pravilo komponuyetsya u viglyadi molotka V procesi ludinnya poverhnya alyuminiyevoyi detali natirayetsya za dopomogoyu strizhnya payalnika u yakomu azbestovij poroshok vidigraye rol abrazivu Dlya podalshogo spayuvannya zaludzheni detali pritiskayutsya odna do odnoyi i rozigrivayutsya do temperaturi plavlennya pripoyu vid zovnishnogo dzherela tepla Demontazhnij payalnik Demontazhnij payalnik Model Weller DS40 40 Vt Payalniki cogo tipu specialno priznacheni dlya zastosuvannya v galuzi elektroniki Voni dozvolyayut shvidko vidpayuvati elektronni komponenti naskriznogo montazhu z otvoriv drukovanih plat sho osoblivo zruchno pri zdijsnenni remontu Yak pravilo payalnik takogo tipu vidriznyayetsya vid zvichajnogo lishe zhalom osoblivoyi formi sho maye v seredini naskriznij kanal Do zhala na bezpechnij vidstani vid nogo za dopomogoyu dovgoyi metalevoyi trubki pid yednuyetsya gumova grusha Ce daye zmogu operatoru za dopomogoyu grushi vruchnu vsmoktuvati roztoplenij pripij i ochishuvati kontakti pripayanih detalej U porivnyanni iz bilsh prostimi demontazhnimi zasobami mehanichnoyu ruchnoyu pompoyu midnoyu strichkoyu takij payalnik pomitno vigraye v zruchnosti ta efektivnosti zastosuvannya Odnak vin suttyevo postupayetsya svoyimi harakteristikami bilsh doskonalim profesijnim zasobam remontu yaki vhodyat do skladu demontazhnih payalnih stancij Isnuyut takozh demontazhni payalniki skladnishoyi konstrukciyi v yakih prisutnij vbudovanij elektrichnij kompresor Ce dozvolyaye yim pracyuvati avtomatichno za komandoyu operatora i pri comu zabezpechuye bilsh potuzhnij potik povitrya Zazvichaj voni mozhut mati formu pistoleta Za svoyimi robochimi harakteristikami taki payalniki nablizhayutsya do demontazhnih zasobiv iz skladu payalnih stancij odnak razom z tim voni ye bilsh vazhkimi ta gromizdkimi Termitnij payalnik Osoblivij portativnij riznovid payalnikiv yakij znahodiv deyake zastosuvannya v seredini XX st U podibnih pristroyah dzherelom tepla dlya nagrivu zhala vistupaye himichna reakciya termitnoyi sumishi sho vidbuvayetsya v specialnij yemnosti rozmishenij u porozhnini v zhali Rozigriv takogo payalnika ye periodichnim prichomu trivalist kozhnogo seansu pajki ne perevishuye 8 hvilin Dlya pochatku roboti v kameru u midnomu zhali kladetsya specialnij termitnij kartridzh pislya chogo payalnik zbirayetsya i dlya zapusku himichnoyi reakciyi vikoristovuyetsya pruzhinnij udarnik rozmishenij v jogo ruchci Rozigriv zhala do robochoyi temperaturi vidbuvayetsya za 20 s Pikova potuzhnist teplovidilennya mozhe perevishuvati 250 Vt sho dozvolyaye payalniku v procesi pajki maksimalno rozigrivatisya do 460 C Kozhnij kartridzh zagalom mistit blizko 10 KKal teplovoyi energiyi yakoyi vistachaye dlya pidtrimki dostatnoyi temperaturi vprodovzh 6 8 hvilin zalezhno vid vikonuvanih robit Pislya nadmirnogo oholodzhennya pri potrebi prodovzhiti pajku kartridzh maye buti zaminenij Termitni payalniki ne dayut mozhlivostej regulyuvannya potuzhnosti nagrivu yih teplovidilyayuchi kartridzhi mayut dovoli visoku vartist i malu trivalist roboti Odnak ne zvazhayuchi na nedoliki svogo chasu voni proponuvalisya yak rezervnij instrument dlya avarijnih situacij V nash chas razom iz poshirennyam portativnih gazovih payalnikiv yaki mayut u porivnyanni znachno krashi harakteristiki potreba u termitnih payalnikah vidpala Gazovij payalnik Portativnij gazovij payalnik Yavlyaye soboyu suchasne vtilennya ideyi perenosnogo payalnogo pristroyu sho vikoristovuye energiyu zgoryannya paliva Konstruktivno skladayetsya z rezervuaru dlya skraplenogo gazu yemnistyu vid 10 do 80 ml v zalezhnosti vid modeli ta yakij zdijsnyuye nagriv robochogo zhala ne stvoryuyuchi pri comu polum ya Potuzhnist teplovidilennya vilno regulyuyetsya v shirokomu diapazoni i zagalom vona vidpovidaye potuzhnosti tipovih elektrichnih payalnikiv 10 150 Vt Dodatkovo gazovij payalnik mozhe pracyuvati i u rezhimi vidkritogo strumenya polum ya iz znyatimi nagrivachem ta zhalom Dzherelom gazu dlya jogo zapravki vistupayut poshireni v pobuti miniatyurni baloni iz skraplenim gazom 80 ml zazvichaj izobutanom ti sami sho vikoristovuyutsya dlya zapravki zvichajnih zapalnichok Payalniki danogo tipu vidznachayutsya kompaktnistyu ta portativnistyu i mozhut buti korisnimi u vipadkah vidsutnosti dostupu do elektrichnoyi merezhi abo u razi yiyi avarijnogo znestrumlennya Pridatni do zastosuvannya poza mezhami primishen napriklad pri pajci anten na dahu abo pri zdijsnenni ekstrenogo remontu avtomobilnogo elektroobladnannya v polovih umovah Deyaki payalniki dodatkovo komplektuyutsya zminnimi zhalami riznih form vklyuchayuchi nozhopodibni zhala dlya garyachogo rizannya plastmas U porivnyanni z bezprovidnimi versiyami elektrichnih payalnikiv gazovi mayut znachno bilshu teplovu potuzhnist ta avtonomnist Trivalist yih bezperervnoyi roboti na odnij zapravci mozhe dosyagati 90 180 hv Osoblivosti elementiv konstrukciyiPayalnik skladayetsya z nagrivayemoyi robochoyi chastini zhala ta teploizolovanoyi ruchki Dlya nagrivu zhala mozhe vikoristovuvatisya elektrichnij nagrivayuchij element yak napriklad u gazovih payalnikah abo polum ya napriklad vid payalnoyi lampi Elektrichnij nagrivalnij element Osnovnim komponentom nagrivachiv bilshosti elektrichnih payalnikiv ye drit vigotovlenij iz splavu z visokim pitomim oporom napriklad nihromu abo fehralyu Pri protikanni strumu vin rozigrivayetsya i jogo teplo peredayetsya na robochij organ payalnika zhalo Pri comu drit povinen buti elektrichno izolovanim vid zhala sho zmushuye zastosovuvati v konstrukciyi nagrivalnih elementiv specialni zharotrivki dielektriki taki yak azbest shtuchna slyuda sklovolokno tosho Vazhlivij nedolik danoyi konstrukciyi polyagaye v tomu sho v nij elektrichna izolyaciya odnochasno vistupaye u roli teplovoyi izolyaciyi stvoryuyuchi tim samim pereshkodu peretikannyu tepla vid nagrivacha do zhala Ce pogirshuye robochi harakteristiki payalnika i zbilshuye rizik peregorannya nagrivalnogo elementu oskilki za podibnih umov vin zavzhdi pracyuvatime na pidvishenij temperaturi Tomu do elektrichnoyi izolyaciyi dodatkovo visuvayetsya vimoga zabezpechennya visokoyi teploprovidnosti cherez sho vnutrishni shari izolyacijnogo materialu nagrivacha namagayutsya robiti yakomoga tonshimi Krim togo aktualnim ye zastosuvannya specialnih dielektrichnih materialiv z pidvishenoyu teploprovidnistyu napriklad keramichnoyi izolyaciyi Potuzhnist teplovidilennya nagrivalnogo elementu na zadanomu rivni naprugi viznachayetsya tilki jogo zagalnim oporom yakij v svoyu chergu zalezhit ne lishe vid materialu drotu ale i vid jogo diametra ta dovzhini Yaksho nagrivach rozrahovanij na robotu napryamu vid elektromerezhi naprugoyu 220 V to dlya obmezhennya potuzhnosti v jogo konstrukciyi dovoditsya vikoristovuvati duzhe tonkij drit z visokim oporom V rezultati takij nagrivach dovoli shvidko peregoraye oskilki pid diyeyu visokoyi temperaturi u kontakti iz povitryam drit postijno okisnyuyetsya viparovuyetsya i staye bilsh tonkim Tipovi spiralni nagrivachi vitchiznyanih payalnikiv u serednomu rozrahovani na 2 3 tis godin roboti abo na 8 rokiv ekspluataciyi za umovi yih vmikannya po 300 godin na rik Za vidgukami koristuvachiv strok sluzhbi deshevih payalnikiv kitajskogo virobnictva v serednomu stanovit blizko 1 tis godin Z metoyu pidvishennya robochogo resursu nagrivachi payalnikiv chasto rozrahovuyutsya na bilsh nizku robochu naprugu vid 10 do 55 V sho vimagaye zaluchennya znizhuyuchogo transformatora Podibnij tehnichnij pidhid realizovano u payalnikah sho vhodyat do skladu payalnih stancij Najnizhchu robochu naprugu nagrivacha menshe 1 V mayut impulsni payalniki u yakih v roli nagrivalnogo elementa vistupaye nevelikij fragment midnogo drotu iz duzhe malim oporom Dlya roboti jomu potribni osoblivo veliki strumi sho skladayut yak minimum dekilka soten amper i pri comu cej nagrivach odnochasno vikonuye funkciyu robochogo organu payannya zhala V tipovih elektrichnih payalnikah nagrivalnij element konstruktivno mozhe buti rozmishenij zovni zhala obgortayuchi jogo dovkola abo v seredini nogo u viglyadi strizhnya Payalniki iz zovnishnim roztashuvannyam nagrivacha mayut prostu konstrukciyu i tomu ye bilsh poshirenimi Yih nagrivalnij element zazvichaj yavlyaye soboyu trubku z na stinkah yakoyi po vsij dovzhini namotano u formi spirali rozzharyuvalnij drit Pri comu zhalo payalnika maye viglyad sucilnogo cilindrichnogo strizhnya yakij vstavlyayetsya u cyu trubku Spiralni nagrivachi ye najdeshevshim riznovidom nagrivalnih elementiv elektrichnih payalnikiv ale v toj zhe chas yih efektivnist ye obmezhenoyu i voni mayut tendenciyu do peregorannya Pri vnutrishnomu rozmishenni nagrivalnogo elementa vin maye viglyad strizhnya yakij vstavlyayetsya u porozhninu v seredini zhala payalnika Taka konstrukciya vidznachayetsya bilshoyu efektivnistyu i zabezpechuye vishij KKD payalnika oskilki nagrivach pri comu ne kontaktuye iz zovnishnim prostorom i use svoye teplo peredaye do zhala payalnika Keramichnij nagrivach yavlyaye soboyu bilsh doskonalij riznovid nagrivalnogo elementu osoblivistyu yakogo ye zastosuvannya keramichnoyi izolyaciyi sho znachno pokrashuye jogo robochi harakteristiki Suchasni nagrivachi cogo tipu zavzhdi mayut viglyad monolitnogo strizhnya v seredini yakogo na etapi vigotovlennya zapikayutsya strumoprovidni teplovidilyayuchi providniki a takozh mozhe buti vneseno vnutrishnij termodatchik Payalniki z keramichnimi nagrivachami v osnovnomu vikoristovuyutsya u skladi visokoyakisnih payalnih stancij Perevagi keramichnih nagrivachiv u porivnyanni iz zvichajnimi spiralnimi Teplovidilyayuchi providniki ne mayut kontaktu iz povitryam sho pri roboti payalnika zapobigaye yih okisnennyu i daye zmogu pokrashiti ryad harakteristik Zdatnist rozvivati bilshu potuzhnist nagrivu ta mozhlivist dosyagati vishoyi maksimalnoyi temperaturi Znachno dovshij termin sluzhbi Nedoliki Skladnist vigotovlennya i pidvishena vartist Na suchasnomu etapi osnovnimi virobnikami keramichnih nagrivachiv dlya payalnikiv vistupayut yaponski kompaniyi Hakko Corporation ta in Visoka krihkist keramichnogo strizhnya Za vidgukami koristuvachiv na praktici pri neoberezhnomu povodzhenni z payalnikom abo u vipadku jogo padinnya nagrivach legko rozkolyuyetsya Nizka stijkist do rizkih perepadiv temperatur Pri viniknenni na poverhni nagrivacha nerivnomirnogo nagrivu abo pri nepravilnomu jogo oholodzhenni vin mozhe trisnuti i vijti z ladu Robochij organ payalnika Osnovnim robochim organom payalnikiv usih tipiv ye zhalo yake vikonuye funkciyu zberigannya ta peredachi tepla vid nagrivalnogo elementa do lokalnoyi dilyanki payannya Jogo najvazhlivishimi harakteristikami ye teployemnist yaka u znachnij miri zumovlyuye stabilnist temperaturi zhala v procesi payannya ta teploprovidnist yaka viznachaye shvidkist perenesennya tepla do miscya payannya Teployemnist ta teploprovidnist povinni buti yakomoga vishimi i voni zalezhat ne tilki vid materialu zhala ale i vid jogo masi ta rozmiriv Varto zaznachiti sho lishe cilindrichna forma zhala zabezpechuye jomu najkrashe zberezhennya akumulovanogo tepla Ce poyasnyuyetsya tim sho tila iz krugovim pererizom mayut minimalnu ploshu poverhni sho v danomu vipadku upovilnyuye procesi prirodnogo oholodzhennya zhala Krim togo zhalo povinno mati visoku stijkist do tih umov v yakih jomu dovoditsya pracyuvati i ne piddavatisya silnij eroziyi vid trivalogo kontaktu iz ridkim pripoyem ta povitryam 200 Forma kinchika zhala zalezhit vid vikonuvanih payalnikom robit ta vid viglyadu z yednuvanih detalej Dlya spayuvannya listovih materialiv najbilsh prijnyatnimi ye zhala u formi trikutnoyi prizmi abo cilindrichni zhala iz shirokim ta ploskim kincem V galuzi elektroniki vikoristovuyutsya v osnovnomu tonki zvuzheni zhala konichnoyi formi Deyaki bagatofunkcionalni zhala mozhut mati takozh i vikrivlenu formu Midne zhalo Mid harakterizuyetsya duzhe visokoyu teploprovidnistyu znachnoyu pitomoyu ob yemnoyu teployemnistyu i vidnosno nizkoyu vartistyu Ce robit yiyi najbilsh optimalnim ta najchastishe vikoristovuvanim materialom dlya vigotovlennya zhal Razom z tim midi vlastivi vazhlivi nedoliki yaki suttyevo uskladnyuyut zastosuvannya payalnikiv Pri nagrivanni midni zhala mayut shilnist do okisnennya Vnaslidok cogo pri roboti na yih poverhni shvidko utvoryuyetsya nagar yakij zabrudnyuye pripij istotno pogirshuye teploperedachu zhala ta zavazhaye jogo zmochuvannyu ridkim pripoyem sho znachno uskladnyuye uves proces payannya Dlya znyattya tovstih shariv nagaru dovoditsya vikoristovuvati abrazivnij instrument abo yidki rechovini Faktichno yedinim metodom zahistu midnogo zhala vid okisnennya ye jogo ludinnya div zaludzhennya zhala payalnika Pri comu na poverhni zhala utvoryuyetsya sucilnij shar pripoyu yakij zahishaye jogo vid kontaktu iz povitryam Odnak sam ridkij pripij takozh postupovo okisnyuyetsya i tomu cej zahisnij shar potribno pri roboti regulyarno onovlyuvati 200 Midni zhala piddayutsya diyi himichnoyi eroziyi vid kontaktu iz ridkim pripoyem Olovo sho vhodit do skladu bilshosti m yakih pripijnih splaviv perebuvayuchi u ridkomu stani duzhe aktivno rozchinyaye v sobi mid iz yakoyu vstupaye u kontakt V rezultati pripij postijno zabrudnyuyetsya domishkami a midni zhala payalnikiv postupovo rozchinyayutsya sho suprovodzhuyetsya rujnuvannyam yih poverhni ta utvorennyam na nij rakovin Cherez ce midni zhala nikoli ne zberigayut svoyeyi formi vprodovzh trivalogo chasu i yih postijno dovoditsya privoditi do ladu za dopomogoyu napilku Razom iz perehodom galuzi elektronnogo virobnictva do zastosuvannya bezsvincevih pripoyiv yaki u bilshosti vipadkiv mayut pidvishenu koncentraciyu olova ta zbilshenu temperaturu plavlennya cya problema suttyevo zrostaye Vnaslidok periodichnih zachistok ta zapilyuvan dovzhina zhala postupovo zmenshuyetsya sho zminyuye teplovi harakteristiki payalnika Ce mozhe viklikati jogo nedogriv sho uskladnyuye pajku abo peregriv pri yakomu pripij ne utrimuyetsya na zhali nagrivalni elementi peregorayut i payalnik vihodit z ladu Znoshene midne zhalo potrebuye svoyechasnoyi zamini Zaproponovano bagato shlyahiv podovzhennya terminu sluzhbi midnih zhal Vigotovlennya zhala z osoblivo chistoyi rechovini Mid ne povinna mistiti domishok osoblivo vodnyu i mati chistotu 99 9 i vishe sho znachno skorochuye shvidkist yiyi rujnuvannya 200 Zastosuvannya specialnih pripoyiv Ridki olov yani splavi legovani middyu u koncentraciyah blizko 1 5 rozchinyayut tverdu mid znachno povilnishe sho efektivno strimuye himichnu eroziyu zhala 201 Naklep zhala takozh zmenshuye intensivnist rozchinennya midi v pripoyi Tomu dlya zbilshennya stroku sluzhbi midnij strizhen mozhe buti prokovanij iz odnochasnim nadannyam jomu potribnoyi formi Pislya cogo obslugovuvannya zhala zvedetsya lishe do periodichnogo ochishennya jogo vid nagaru Vigotovlennya zhala iz specialno legovanoyi midi Najnizhchu shvidkist rozchinennya u ridkomu pripoyi POS 61 maye mid v yaku odnochasno vneseno domishki cirkoniyu hromu ta olova Cu99 11Cr0 15Zr0 2Sn0 54 Takij splav intensivno rozchinyayetsya lishe vprodovzh pershih dvoh godin vitrimki pislya chogo na jogo poverhni utvoryuyutsya intermetalidi Cu3Sn ta Cu6Sn5 yaki upovilnyuyut cej proces 201Nezgorayeme zhalo U zv yazku iz nayavnimi u midnih zhal nedolikami z yavilasya znachna kilkist patentiv v yakih proponuyutsya shlyahi pidvishennya stijkosti zhal payalnikiv 200 Odnim z pidhodiv ye povna vidmova vid zastosuvannya chistoyi midi Zamist neyi proponuyetsya vikoristannya malookislyuvanih bronz m yakogo zaliza nikelyu ta inshih materialiv iz visokoyu stijkistyu do himichnoyi eroziyi u ridkomu pripoyi Odnak u bilshosti vipadkiv teplovi harakteristiki takih zhal viyavlyayutsya znachno girshimi sho upovilnyuye proces payannya 200 Optimalnim variantom viyavilosya stvorennya na midnih zhalah specialnih obolonok yaki zdatni strimuvati yih okisnennya ta rozchinennya Zahisnim materialom mozhe vistupati zalizo nikel nerzhaviyucha stal navit buli zaproponovani pokrittya iz zolota ta sribla yaki pri svoyij visokij vartosti odnak pokazali nizku nadijnist 200 U suchasnih visokoyakisnih payalnikah nezgorayemi zhala vikoristovuyutsya duzhe shiroko Voni vigotovlyayutsya zminnimi i mayut velikij asortiment rozmiriv ta form sho daye zmogu optimalno pidbirati konfiguraciyu zhala u vidpovidnosti do vikonuvanih robit V cilomu nezgorayemi zhala ye bilsh zruchnimi u zastosuvanni legshe obluzhuyutsya odnak potrebuyut oberezhnogo povodzhennya oskilki pri nepravilnih diyah yih zahisne pokrittya mozhe buti poshkodzheno Neobhidno vrahovuvati sho nezgorayemi zhala ne mozhna chistiti za dopomogoyu abrazivnogo instrumentu pri chomu u deshevshih modelej zhal tovshina zahisnogo pokrittya ye duzhe maloyu Zaludzhennya zhala payalnika Zaludzhene nezgorayeme zhalo payalnika iz zalishkami flyusu kanifoli Pered pochatkom ludinnya midnij strizhen payalnika povinen buti oholodzhenim Neobhidno perekonatisya v tomu sho jogo roboche zhalo ye rivnim ta chistim a na poverhni vidsutni slidi okisliv i vona maye harakternij dlya zachishenoyi midi blisk U razi potrebi poverhnyu zhala neobhidno vidpovidnim chinom pidgotuvati za dopomogoyu napilka ta nazhdachnogo paperu Novi payalniki rekomenduyetsya zaludzhuvati odrazu pri pershomu zastosuvanni Pislya cogo payalnik vmikayetsya i yak tilki vin rozigriyetsya do temperaturi plavlennya kanifolnogo flyusu 125 C jogo zhalo neobhidno odrazu vkriti sharom ridkoyi kanifoli Ce neobhidno dlya ochishennya poverhni zhala vid tonkih shariv okislu ta dlya zapobigannya kontaktu ciyeyi poverhni iz povitryam i protidiyi yiyi okisnennyu Yaksho cogo ne zrobiti to pri podalshomu nagrivanni zhala do temperaturi plavlennya pripoyu na zachishenij oblasti zhala odrazu utvoritsya temno sinij shar okislu midi div yakij nemozhlivo vidaliti za dopomogoyu kanifolnogo flyusu i tomu podalshe ludinnya stane nemozhlivim V takomu razi payalnik potribno vimknuti i oholoditi a zhalo znovu zachistiti Takim chinom peregrivati do pidvishenih temperatur zachishene zhalo do nanesennya na nogo kanifoli ne pripustimo Pislya nanesennya kanifoli payalnik prodovzhuye postupovo rozigrivatisya Pri comu kanifol postijno zgoraye i chastkovo stikaye tomu yiyi shar neobhidno regulyarno onovlyuvati Pri dosyagnenni zhalom temperaturi plavlennya pripijnogo splavu 180 200 C zhalo pritiskayetsya do prutku abo shmatochku pripoyu i rivnomirno vkrivayetsya tonkim sharom ridkogo pripoyu Yaksho z odnogo razu usyu robochu poverhnyu zhala zaluditi ne vdalosya vona maye buti znovu ochishena vid okisliv shlyahom nanesennya kanifoli Div takozhVikishovishe maye multimedijni dani za temoyu PayalnikFlyus Pripij Payannya Payalna stanciyaPrimitkiTemperatura najvishoyi himichnoyi aktivnosti kanifolnogo flyusu stanovit 150 C Apuhtin 1957 Tehnologiya pajki montazhnyh soedinenij v priborostroenii s 61 79 angl American Electrical Heater Company Pripij olov yano svincevij 61 39 Sn61Pb39 Payalnik Slovnik ukrayinskoyi movi u 20 t K Naukova dumka 2010 2022 Ganitkevich Mariya Rosijsko ukrayinskij slovnik z inzhenernih tehnologij Ponad 40 000 terminiv 2 e vid Mariya Ganitkevich Bogdan Kinash Lviv Vidavnictvo Lvivskoyi politehniki 2013 1024 s Sheludko Sadovskij 1928 Slovnik tehnichnoyi terminologiyi Kiyiv Derzhavne vidavnictvo Ukrayini Ostapenko N N Kirilov N P Danilevskij V V 1961 Obshaya tehnologiya metallov Zagalna tehnologiya metaliv rosijskoyu Moskva Proftehizdat s 222 223 Soldering History Istoriya payannya www ersa com anglijskoyu ERSA GmbH Procitovano 28 veresnya 2013 Locmanov S N Petrunin I Ye Frolov V P 1975 Spravochnik po pajke Dovidnik z payannya rosijskoyu Moskva Mashinostroenie s 189 193 GOST 7219 83 Elektropayalniki bytovye Obshie tehnicheskie usloviya Elektropayalniki pobutovi Zagalni tehnichni umovi rosijskoyu Moskva Izdatelstvo standartov 1991 Apuhtin Genadij Illich 1957 Tehnologiya pajki montazhnyh soedinenij v priborostroenii Tehnologiya payannya montazhnih z yednan v priladobuduvanni rosijskoyu Moskva Gosudarstvennoe energeticheskoe izdatelstvo s 61 79 Veshi absolyutno neobhodimye dlya pajki Rechi absolyutno neobhidni dlya payannya Elektronika dlya nachinayushih rosijskoyu Procitovano 27 veresnya 2013 Petrunin I Ye 2003 Spravochnik po pajke Dovidnik z payannya rosijskoyu Moskva Mashinostroenie s 219 221 ISBN 5 217 03167 0 Govard G Manko 1968 Pajka i pripoi Materialy konstrukcii tehnologiya i metody rasschyota Payannya ta pripoyi Materiali konstrukciyi tehnologiya ta metodi rozrahunku rosijskoyu Moskva Mashinostroenie s 212 252 Frolov V 1975 Payalnik Bolshaya Sovetskaya Enciklopediya rosijskoyu T 19 vid 3 Sovetskaya enciklopediya Novoselov Viktor Elektricheskij payalnik inzhenera Saksa Istoriya i sovremennost Elektrichnij payalnik inzhenera Saksa Istoriya i suchasnist www kit e ru Komponenti i tehnologiyi 3 rosijskoyu Procitovano 28 veresnya 2013 Lashko S V Lashko N F 1988 Pajka metallov Payannya metaliv rosijskoyu vid 4 Moskva Mashinostroenie ISBN 5 217 00268 9 Martens L K red 1932 Pripoi i payanie Pripoyi ta payannya Tehnicheskaya enciklopediya rosijskoyu T 17 Moskva OGIZ RSFSR s 690 707 Medvedyev A M 2007 Sborka i montazh elektronnyh ustrojstv Zbirka ta montazh elektronnih pristroyiv Mir elektroniki rosijskoyu Moskva Tehnosfera s 71 72 ISBN 978 5 94836 131 4 Hrenov K K 1952 Svarka rezka i pajka metallov Zvaryuvannya rizannya ta payannya metaliv rosijskoyu Kiev Moskva MAShGIZ Lesson 1 Solder amp Flux Osnovi payannya v elektronici Urok 1 Pripij ta flyus YouTube Basic Soldering for Electronics anglijskoyu PACE inc Procitovano 27 veresnya 2013 Yefremov Oleksij Ruchnaya pajka rekomendacii po vyboru i primeneniyu trubchatyh pripoev Ruchne payannya rekomendaciyi z viboru ta zastosuvannya trubchatih pripoyiv www tech e ru Tehnologii v elektronnoj promyshlennosti 2 rosijskoyu Procitovano 27 veresnya 2013 Lesson 6 Component Soldering Osnovi payannya v elektronici Urok 6 Payannya komponentiv YouTube Basic Soldering for Electronics anglijskoyu PACE inc Procitovano 27 veresnya 2013 Peshkov A M Payalnik www russika ru rosijskoyu Enciklopedicheskij fond Rossii Procitovano 27 veresnya 2013 Dzhonson Stiv Flame Heated Soldering Irons Payalniki sho nagrivayutsya polum yam www stevenjohnson com anglijskoyu Steve s Antique Technology Procitovano 28 veresnya 2013 Dzhonson Stiv Brief History of the Soldering Iron and Soldering Gun Korotka istoriya payalnikiv ta payalnih pistoletiv www stevenjohnson com anglijskoyu Steve s Antique Technology Procitovano 28 veresnya 2013 Vinogradov N V 1970 Proizvodstvo elektricheskih mashin Virobnictvo elektrichnih mashin rosijskoyu Moskva Energiya s 244 246 Lakett Habert traven 1963 Have Gun Will Solder Mayemo pistolet budemo payati Popular Science Magazine anglijskoyu 182 5 163 165 191 ISSN 0161 7370 Patent SShA US 2405866 Veller Karl E Elektrichnij nagrivalnij aparat podano zayavku 14 lipnya 1941 vidanij serpen 1946 Payalnik impulsnij STING novogo pokolinnya www sting com ua rosijskoyu OOO Vnedrencheskaya firma RETA 2009 Arhiv originalu za 2 zhovtnya 2013 Procitovano 27 veresnya 2013 Patent SShA US2228571 A Frenk Kun Tomas Lourens Termoregulyuyucha pidstavka dlya elektronagrivalnih instrumentiv podano zayavku 10 kvitnya 1939 vidanij 14 sichnya 1941 AP130 A Solder Feed Iron Payalnik z podacheyu pripoyu AP130 A www jbctools com anglijskoyu JBC Procitovano 27 veresnya 2013 S Molotkov Plazmennyj payalnik Plazmovij payalnik Enciklopediya Tehnologij i Metodik rosijskoyu Procitovano 27 veresnya 2013 Kolesov Dmitro Payalniki s indukcionnym nagrevom smena pokolenij Payalniki z indukcijnim nagrivom zmina pokolin www kit e ru Komponenti i tehnologiyi 6 rosijskoyu Procitovano 27 veresnya 2013 USS 9200 ultrazvukovaya payalnaya sistema USS 9200 ultrazvukova payalna sistema www argus x ru rosijskoyu kompaniya ARGUS X Procitovano 27 veresnya 2013 Tehnologiya ultrazvukovoj pajki Tehnologiya ultrazvukovogo payannya www paika metallov ru rosijskoyu Pajka metallov Procitovano 27 veresnya 2013 Klubovich Volodimir Volodimirovich Tyavlovskij Mihajlo Dominikovich Lanin Volodimir Leonidovich 1985 Ultrazvukovaya pajka v radio i priborostroenii Ultrazvukove payannya v radio ta priladobuduvanni rosijskoyu Minsk Nauka i tehnika Ultrazvukovye payalniki Ultrazvukovi payalniki www paika metallov ru rosijskoyu Pajka metallov Procitovano 27 veresnya 2013 DI HALT 19 bereznya 2011 Traktat o payalnikah Traktat pro payalniki Easy Electronics elektronika dlya usih rosijskoyu Procitovano 27 veresnya 2013 PosilannyaPayalnik Terminologichnij slovnik dovidnik z budivnictva ta arhitekturi R A Shmig V M Boyarchuk I M Dobryanskij V M Barabash za zag red R A Shmiga Lviv 2010 S 147 ISBN 978 966 7407 83 4 Lesson 1 Solder amp Flux Osnovi payannya v elektronici Urok 1 Pripij ta flyus YouTube Basic Soldering for Electronics anglijskoyu PACE inc Procitovano 27 veresnya 2013 Lesson 6 Component Soldering Osnovi payannya v elektronici Urok 6 Payannya komponentiv YouTube Basic Soldering for Electronics anglijskoyu PACE inc Procitovano 27 veresnya 2013 Uchimsya payat Vchimosya payati Videourok YouTube rosijskoyu Payalnik P Procitovano 27 veresnya 2013 Teoriya popajki O S Petrenko Yak vibrati payalnik